ES2200888T3 - Cierre roscado de plastico. - Google Patents

Abstract

Cierre roscado (1) de plástico para atornillar sobre una rosca en un gollete (11) de una botella (13) de cristal o plástico, que comprende un fondo del cierre (3) y una superficie lateral de cierre (5) cilíndrica, unida al fondo del cierre (3), en cuyo interior se han configurado unos segmentos con paso de filete destinados a engranar en la rosca del gollete, una membrana de cierre (37) que se apoya en por lo menos un separador (31), en el fondo del cierre (3) elástico, cerrado periférico, con la particularidad de que el separador (31) está destinado a encontrarse frente a la superficie frontal (33) del gollete (11), caracterizado porque en el fondo del cierre (3) se ha formado, radialmente fuera del separador (31) y concéntricamente con respecto al mismo, una falda obturadora (19), que descansa radialmente sobre la membrana de cierre (37), y porque el fondo del cierre (31), por lo menos en la zona (S1) presenta lateral y radialmente, dentro de la raíz (29) de la falda obturadora (19) una zona fina que forma una zona elástica y un espacio en forma de ranura (28) para el alojamiento temporal de una parte de la membrana de cierre (37) al aumentar la presión interna en la botella (13).

Description

Cierre roscado de plástico.

El objeto de la invención es un cierre roscado de plástico para atornillar sobre una rosca en el gollete de una botella según el término genérico de la reivindicación 1.

Cuando se almacenan y transportan líquidos que contienen ácido carbónico y en particular zumos de fruta que pueden fermentar en la botella después del envasado o después de haberlos abierto por vez primera, existe el riesgo latente de que la presión en el interior de la botella aumente de tal forma que la botella, ya sea de cristal o de plástico, estalle, causando heridas graves o daños materiales. Por este motivo, se ha realizado ya el ensayo de proveer los cierres roscados utilizados en las botellas, de un dispositivo de purgado que, al rebasar cierta presión en el interior de la botella proceden a su purgado.

Por el documento DE-C1 42 41 341, se sabe cómo reforzar la membrana de cierre en un cierre de botella por encimó del borde de la abertura de la misma mediante una nervadura anular circunferencial. Esta nervadura de apoyo está acoplada de tal forma con el fondo de la caperuza o la membrana de cierre que, en el caso de que el fondo de la caperuza, la arandela de junta colocada en el fondo de la caperuza o la membrana de cierre se arquee debido a la sobrepresión en el interior de la botella cerrada se produzca una elevación de la misma con respecto al borde del orificio de la botella, que permitirá un purgado automático del espacio interior de la botella. Se conoce asimismo por el documento DE-A1 198 47 001 una caperuza roscada de plástico para cerrar una botella, que no tiene ninguna membrana de cierre. En el interior de la caperuza roscada se ha dispuesto una falda obturadora, con una superficie de obturación cónica, que al estar la caperuza roscada atornillada, se apoya en un borde exterior de obturación de la superficie frontal circular de la abertura de la botella. En la superficie de obturación cónica, se han previsto unas escotaduras, que se extienden desde una zona hermética, al atornillar la caperuza roscada, fuera del borde obturador, hasta el borde de la falda obturadora y que están comunicadas con el medio ambiente. Al deformarse por abovedamiento el fondo de la caperuza roscada, al aumentar la presión interior, la falda obturadora se desliza con su superficie obturadora sobre el borde de obturación. En cuanto la presión en la botella y por consiguiente el abovedamiento del suelo son suficientemente grandes, las escotaduras llegan a la zona del borde de obturación, ofreciendo de este modo un paso para los gases que se encuentran en el interior de la botella hacia el exterior, para que se pueda reducir de este modo la sobrepresión existente.

Los dos cierres roscados conocidos permiten purgar el exceso de presión interior de la botella. La banda de dispersión del momento de la purga y por consiguiente también de la presión es muy grande. El resultado para el usuario es una seguridad condicionada y por lo tanto insuficiente.

Lo que se pretende con la presente invención es presentar un cierre roscado, que permita el purgado en caso de sobrepresión, en el interior de una zona de presión estrechamente delimitable.

Este problema se resuelve con un cierre roscado con las características de la reivindicación 1. En las subreivindicaciones, se definen otras configuraciones ventajosas de la invención.

Con una falda obturadora, que descansa en parte en la embocadura de la botella, parcialmente sobre la zona de la superficie frontal y parcialmente en el perímetro exterior, y con una membrana de cierre elásticamente deformable, dispuesta entre medias, se consigue calcular previamente, de forma suficientemente exacta, el momento de la purga o la presión de purga. Debido a la unión, según la invención, de la raíz de la falda obturadora en el fondo de la caperuza roscada, se puede determinar previamente su movimiento relativo con respecto al cuello de la botella durante el abovedamiento del fondo de la caperuza, como consecuencia del aumento de presión en la botella.

Resulta además particularmente ventajosa la segmentación de la falda obturadora. La segmentación puede subdividirse, según los requisitos a cumplir por la falda obturadora, en n segmentos circulares, con distancias tangenciales mínimas o proveerse de separaciones, de longitud igual o mayor que las longitudes de los segmentos de la falda de obturación.

Debido a la utilización de la fuerza elástica de retroceso del fondo de la caperuza (elemento acumulador de fuerza), se logra volver a cerrar de forma hermética la botella después de la caída de presión deseada.

La invención se describirá con más detalle sobre la base de un ejemplo de realización que se ilustra en las figuras.

La figura 1 muestra una sección transversal de un cierre roscado con membrana de cierre incorporada, antes de atornillar sobre un gollete y con una cinta de garantía de primera abertura,

La figura 2 muestra una sección ampliada del cierre roscado de la figura 1.

La figura 3 muestra una sección transversal parcial del cierre roscado después de atornillar sobre un gollete (a presión normal).

La figura 4 muestra una sección parcial transversal del cierre roscado y del gollete al aumentar la presión interior (sin purgado) y

La figura 5 muestra una sección transversal parcial del cierre roscado y del cuello de la botella, en caso de sobrepresión (purgado de la sobrepresión),

La figura 6 muestra una vista del fondo de la caperuza desde abajo, con falda de obturación segmentada; la mitad izquierda, con una segmentación con entalladuras, la mitad derecha, con una segmentación con grandes distancias.

El cierre roscado 1 representado en las figuras 1 a 6 comprende un fondo 3 y una superficie lateral 5, prácticamente cilíndrica, contigua a dicho fondo, en cuyo interior se han formado unas zonas roscadas 7. Sobre el exterior de la superficie lateral de cierre 5, pueden preverse unas nervaduras 9 o similares que facilitan la operación de quitar el cierre del cuello 1 de una botella 13 (figuras 3 a 5). En el borde inferior 14 del cierre roscado 1, se dispone en la forma conocida un anillo de seguridad original 16.

En la zona por encima de las secciones roscadas 7, la superficie lateral de cierre 5 presenta en la cara interior una zona cilíndrica 15 contigua a una segunda zona 17 arqueada o recta que discurre hacia el interior y forma la zona de conexión con el fondo del cierre. En la zona del segundo sector 17 arqueado o rectilíneo, va disminuyendo el grosor de la pared del cierre roscado 1. Es mucho menor que en la zona del fondo 3. Una falda de obturación 19 está en contacto con el segundo sector 17, y su superficie periférica 21, cuando no está sometida a carga, es prácticamente cilíndrica y puede discurrir en parte paralelamente y enfrente del sector 15. La falda de obturación 19 se extiende desde el vértice S_{2} de la ranura 22 formada por el sector 15 y la periferia 21 hasta una altura h_{1} en el interior del cierre roscado 1 hacia el borde 24 de la falda de obturación 19. Desde ahí, el borde interior 23 de la falda de obturación 19 discurre, al principio, prácticamente paralelo a la periferie 21 y pasa entonces a un escalón P, que hace las veces de borde de presión, lo cual produce un engrosamiento y confiere a la junta de obturación 19 una mayor rigidez hasta su raíz 29. El escalón P se encuentra a la altura h_{2} (figura 1). El borde interior radial 25 de la falda de obturación 19, contiguo al escalón P discurre radialmente, ligeramente inclinado hacia el interior hasta la altura h_{3} y termina ahí en el vértice S_{1} (véase figura 1). La falda de obturación 19 puede formar un anillo periférico (figuras 1 y 2) o subdividirse en una multiplicidad de segmentos circulares (figura 6).

En una subdivisión de la falda de obturación 19 en segmentos 19' son posibles diversas realizaciones: de una parte, la falda de obturación periférica 19 puede estar dividida en varios segmentos 19' únicamente por entalladura 19'' (mitad izquierda de la figura 6), y por otra parte, pueden formarse separaciones entre los segmentos 19', cuya longitud A corresponde a la longitud B de los segmentos 19' o es mayor que dichos segmentos (mitad derecha de la figura 6). En las formas de realización preferidas, los segmentos 19' y las separaciones abarcan ángulos de 60° o 45° cada uno.

La reducción del grosor del fondo 3, en la zona por lo menos del vértice S_{1}, forman una zona elástica que, al arquearse el suelo 3, produce un movimiento relativo de la falda de obturación 19, que se describirá más adelante. La segunda pared 27, que discurre hacia abajo, del espacio en forma de ranura 28 por debajo del vértice S_{1}, termina aproximadamente a la altura h_{2} y forma el borde exterior de un separador 31, de forma nervada, que descansa sobre la superficie frontal 33 del gollete 11, cuando se coloca el cierre roscado 1 sobre la botella 13. Concéntricamente al separador 31, puede disponerse, en forma de nervadura, otro separador elástico 35. El fondo del cierre 3 puede presentar además lateralmente al separador 35 interior radial una ranura periférica 36, que conduce a una reducción local del grosor del fondo del cierre.

Una membrana de cierre o de obturación 37, en forma de arandela, a base de plástico blando, se encuentra, suelta, sujeta sobre las zonas roscadas 7 cercanas al suelo y a cierta distancia de los vértices de la falda de obturación 19 y los separadores 31 y 35. De preferencia, el grosor d1 de la membrana de cierre 37 entre la periferie y la zona de contacto con el separador elástico 35 es mayor que el grosor d_{2} en la zona central. Es posible configurar, alternativamente, la membrana de cierre 37 como superficie circular que se extiende prácticamente desde la rosca 7 hasta, radialmente, el interior del separador interior 35. La periferie 38 de la membrana de cierre 37 se encuentra en el exterior de la superficie periférica 31 de la falda de obturación 19, de modo que el vértice 24 de esta última, brevemente lineal, está en contacto con la membrana de cierre 37 antes de atornillar el cierre roscado 1 sobre el gollete 11.

Al atornillar el cierre roscado 1 sobre el cuello 11 de la botella 13, la superficie frontal 33 en el gollete 11 y en particular su borde periférico 39 desplaza radialmente hacia el exterior la falda de obturación 19. De este modo, la zona escalonada de la falda de obturación 19 queda prácticamente rellenada por la membrana de cierre 37. Lo mismo ocurre en el espacio comprendido entre los dos separadores 31 y 35 y, parcialmente, el espacio anular 28 entre la falda de obturación 19 y el separador exterior 31 (véase figura 3). La zona periférica de la membrana de cierre 37 es doblada hacia abajo alrededor del borde 39 del gollete 11. En este estado, el cierre roscado 1 con la membrana de cierre 37 apretada sobre el gollete 11, garantiza, en condiciones normales de presión, un cierre impecable y hermético de la botella 13, con una gran superficie de contacto.

Si aumenta ahora la presión en el interior de la botella 13, debido a fermentación o a sobrecalentamiento del contenido de la botella, más allá de cierto límite, esto tiene como consecuencia un arqueamiento en forma de bóveda del fondo del cierre 3 (figura 4). El abovedamiento del fondo del cierre 3 queda favorecido además por la (por lo menos una) zona delgada circular del fondo de la caperuza 3, en la zona del vértice S_{1} de la entalladura o del espacio 28 entre la falda de obturación 19 y el separador 31. Esto significa que la falda de obturación 19 misma se mueve ligeramente axialmente hacia arriba, al abovedarse el suelo 3 y se produce un desplazamiento radial, dirigido hacia el interior, del punto Q en la zona de la raíz 29. Esto produce un vuelco de la falda de obturación 19 alrededor del punto P en el escalón 23. Debido a este movimiento de la falda de obturación 19, su extremo 24, que se encuentra a la altura h_{1} se desplaza radialmente hacia el exterior e imprime asimismo a la membrana de cierre 37, aprisionada entre la falda de obturación 19 y el gollete 11, un desplazamiento dirigido hacia el exterior y hacia arriba. Debido a este movimiento de traslación, se reduce la presión de la falda de obturación 19 sobre la zona del borde 39 del gollete 11. Debido a que se levantan al mismo tiempo los dos separadores 31 y 35, se reduce asimismo la presión de la membrana de cierre 37 sobre la zona central de la superficie frontal 33 del gollete 11, lo cual permite purgar el gas y reducir de este modo la sobrepresión en el interior de la botella. Además, se favorece el purgado al desviarse la membrana de cierre 37 hacia el espacio comprendido entre la falda de obturación 19 y los separadores 33 (véase figura 5).

Una vez que se reduce la presión en el interior de la botella 3, disminuye el abovedamiento del fondo del cierre 3 y la botella 13 se vuelve a cerrar enteramente hermética con el cierre roscado 1.

Claims (10)

1. Cierre roscado (1) de plástico para atornillar sobre una rosca en un gollete (11) de una botella (13) de cristal o plástico, que comprende un fondo del cierre (3) y una superficie lateral de cierre (5) cilíndrica, unida al fondo del cierre (3), en cuyo interior se han configurado unos segmentos con paso de filete destinados a engranar en la rosca del gollete, una membrana de cierre (37) que se apoya en por lo menos un separador (31), en el fondo del cierre (3) elástico, cerrado periférico, con la particularidad de que el separador (31) está destinado a encontrarse frente a la superficie frontal (33) del gollete (11), caracterizado porque en el fondo del cierre (3) se ha formado, radialmente fuera del separador (31) y concéntricamente con respecto al mismo, una falda obturadora (19), que descansa radialmente sobre la membrana de cierre (37), y porque el fondo del cierre (31), por lo menos en la zona (S_{1}) presenta lateral y radialmente, dentro de la raíz (29) de la falda obturadora (19) una zona fina que forma una zona elástica y un espacio en forma de ranura (28) para el alojamiento temporal de una parte de la membrana de cierre (37) al aumentar la presión interna en la botella (13).

2. Cierre roscado según la reivindicación 1, caracterizado porque a ambos lados de la raíz (29) de la falda obturadora (19), se han formado unas zonas finas en el fondo del cierre (3).

3. Cierre roscado según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la falda obturadora (19) sobresale axialmente hacia abajo, hasta la altura (H_{1}) del vértice del separador (31) contiguo, situado a la altura (H_{2}).

4. Cierre roscado según la reivindicación 3, caracterizado porque la falda obturadora (19) presenta en la superficie lateral (25) orientada hacia el espacio (28), un escalón circunferencial (P) con un borde de presión.

5. Cierre roscado según la reivindicación 4, caracterizado porque el escalón (P) en estado no cargado se encuentra a la misma altura (H_{2}) que el vértice de por lo menos un separador (31).

6. Cierre roscado según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque radialmente, en el interior del primer separador (31), se ha formado un segundo separador (35) en el fondo del cierre.

7. Cierre roscado según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque radialmente, en el interior del separador (31), se ha configurado en el fondo del cierre (3), una ranura anular que reduce el grosor del fondo del cierre (3).

8. Cierre roscado según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la membrana de cierre (37) presenta por lo menos en la zona de contacto con el gollete (11) un grosor mayor (d_{1}) que la zona central cuyo grosor es (d_{2}).

9. Cierre roscado según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la falda obturadora (19) está subdividida en varios segmentos (19').

10. Cierre roscado según la reivindicación 9, caracterizado porque los segmentos (19') están formados por entalladuras (19'') en la falda obturadora circunferencial (19) o porque entre los diversos segmentos (19'), las distancias presentan una longitud (A) igual a la longitud (B) de los segmentos (19') o mayor que la longitud (B) de los segmentos (19').