ES2203187T3 - Envase de pared delgada para utilizar dentro de un cartucho reutilizable. - Google Patents
Envase de pared delgada para utilizar dentro de un cartucho reutilizable.Info
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Abstract
Un grupo de cartucho reutilizable para suministrar por lo menos un componente, comprendiendo como mínimo un cilindro de cartucho (20A, 29B, 43A) que tiene una pared rígida, una salida de cartucho y un grupo de envase (1A, 1B, 42A), comprendiendo el grupo de envase una delgada pared de membrana flexible con un extremo abierto, caracterizado por el hecho de que la pared delgada de membrana flexible (2, 2A, 44A) del contenedor (1, 1A, 1B, 42A) está formada íntegramente y sin costuras.
Description
Envase de pared delgada para utilizar dentro de
un cartucho reutilizable.
El presente invento hace referencia a un envase
de pared delgada, de acuerdo con la introducción de la
reivindicación independiente 1. En la patente
EP-A-0.693.437, se describe un grupo
de cartucho reutilizable con las características que figuran en la
introducción de la reivindicación 1, donde los contenedores son del
tipo salchicha, teniendo un extremo abierto y un extremo cerrado y
una costura.
El uso de sistemas de cartuchos de dos
componentes es bien conocido para guardar, dosificar y mezclar
sistemas de reactivos químicos de dos componentes, tales como
epoxys, poliuretanos, acrílicos, siliconas, polisulfitos y
poliésteres. También se conoce que, como alternativa al sistema de
cartuchos, por motivos medioambientales, se emplean envases tipo
salchicha para contener tales productos químicos, con unas paredes
laminadas de una fina membrana con plástico/folio. Dichos envases
son insertados y soportados dentro de un cartucho de estructura
similar mientras se suministran los componentes. Una vez agotados,
se puede prescindir de los envases, mientras que la estructura de
soporte del cartucho se utiliza total o en su mayor parte.
Es en este sector del empleo de envases tipo
salchicha donde aparecen ciertos problemas, por ejemplo con
contenedores de sustancias fluidizables de acuerdo con las patentes
US-A.5.332.122 ó 5.501.368. Hay que fabricar el
envase de folio de plástico/hoja laminada flexible que se dobla
para formar un tubo y luego se va solapando parcialmente y soldando
para unirlo de modo que, a lo largo de la longitud soldada, la
costura, ahora de doble capa, es más gruesa y menos flexible que el
resto de la pared del envase, y está expuesta a pérdidas
potenciales debido a fallos en la soldadura. Esta fabricación del
tubo contenedor tiene lugar en la primera fase de un complejo
proceso continuo de fabricación, llenado y cierre, y prosigue una
vez el cierre inicial del tubo con el recién llenado del producto
químico en el tubo, como segunda fase. La tercera fase comprende la
división y cierre del tubo, ahora lleno, a longitudes de volumen
controlado. En los puntos de la división, el diámetro del tubo
lleno se reduce hasta al eje del tubo, lo cual comporta un notable
arrugado de la pared del tubo antes de cerrarla con un anillo
rizado. A menudo esos cierre con anillo rizado no logran un cierre
eficaz debido a la incomprensibilidad de la membrana y de los
solapamientos arrugados que, en si mismos, tienden a formar pasos
de fuga por efecto de la presión. Por los mismos motivos, el
necesario cierre de la pared del tubo arrugado contra una salida
frontal, constituye otra zona de fallo. Además, y en un momento
justo antes de usar el envase, y una vez colocado dentro de una
estructura de soporte de un cartucho reutilizable, debe abrirse el
extremo de salida del envase, y esto se hace cortando detrás del
cierre formado por el anillo rizado en el envase. Esta abertura de
la salida del envase permite que dicho envase se asiente y ajuste su
forma externa a la forma que tiene el diámetro interno de la
estructura de soporte y, al hacerlo, entra aire dentro del envase,
de modo especial con productos químicos de baja viscosidad. Por
consiguiente, se conoce que cualquier aire dentro de un envase
dosificador hace que el contenido no sea hidráulico y por tanto
compresible, lo que puede dar como resultado que tanto al inicio
como el final de cada uno de los flujos dosificados queden
desincronizados entre sí, dando como consecuencia una mezcla
"fuera de proporción" al ser procesada a través de un
mezclador estático. Asimismo, y al final de la carrera de descarga,
queda un volumen residual inadmisible de producto químico dentro del
centro del tubo aplastado, a causa de su compactado incompleto
debido a que la membrana ha sido arrastrada fuera de la pared de la
estructura de soporte, siendo doblada y compactada quedando más o
menos en forma de anillo.
Alternativamente, si se emplea para un envase un
contenedor fabricado de membrana, con una costura longitudinal, los
problemas aparecen sobre todo a la salida del envase. Una
propuesta, de acuerdo con la patente
US-A-5.647.510, proporciona una
pieza de salida, en el extremo de salida, a la que va adherido el
extremo recto de la pared del contenedor de membrana, siendo tal
adhesión difícil de conseguir de una manera a prueba de fugas y
fiable.
Partiendo de la técnica anterior que se acaba de
mencionar, uno de los objetos del presente invento es proporcionar
un envase de membrana de pared delgada que evite los inconvenientes
antes citados y que, en especial, proporcione un sellado y cierre
adecuado de su extremo de salida, y que impida surjan los problemas
de los envases tipo salchicha, fabricados con costuras
longitudinales y un cierre en el extremo posterior.
Dicho objeto se consigue con el envase de la
reivindicación independiente 1. El grupo de envase definido en la
misma propone un contenedor de pared delgada de membrana flexible,
formado íntegramente, uniforme y sin costura, a fin de evitar
cualquier riesgo de un posterior fallo de la costura de junta o del
cierre.
Sobre todo, y en oposición al proceso sumamente
complejo y necesariamente combinado de fabricación y llenado, que
comportan tanto elevadas inversiones iniciales de capital de modo
que tan sólo resulta viable económicamente para grandes series de
producción y altos costes de "puesta a punto" antes de cada
serie, se propone un envase más ventajoso desde el punto de vista
medioambiental, que utiliza los métodos convencionales para el
llenado de cartuchos y, al mismo tiempo, evita la entrada de aire
dentro del contenido de producto químico líquido.
A continuación se describirán, con detalle,
formas de realización preferidas del invento, haciendo referencia
al dibujo adjunto.
La figura 1 muestra una sección longitudinal de
una primera forma de realización del invento;
La figura 2 muestra el envase de la figura 1
antes del llenado;
La figura 3 muestra el envase de la figura 3 una
vez lleno;
La figura 4 muestra una sección longitudinal de
un conjunto de cartucho con dos envases de la figura 3 en dos fases
de suministro distintas;
Las figuras 5 a 7 muestran respectivamente una
sección longitudinal de tres diferentes cierres del grupo de
envases;
La figura 8 muestra una variante de la forma de
realización de la figura 4; y
La figura 9 muestra otra forma de realización del
invento.
La figura 1 muestra una sección longitudinal de
un grupo de envase en forma de botella 1, que tiene una pared
flexible delgada formada íntegramente y sin costura 2, con un
extremo de cuello abierto 3 que pasa a través del interior del tubo
4 de una salida frontal 5, estando la pared flexible 2 doblada
hacia atrás sobre el diámetro exterior frontal de dicho tubo 4. Hay
un anillo de cierre 6, con labios 7 y 8, para cerrar contra la
salida del cartucho, colocado sobre la pared flexible 2 en el
interior y exterior del tubo 4, estando dicho anillo de cierre 6
formado para recibir un tapón de cierre independiente 9.
De lo anterior se desprende que el envase está
hecho en forma de botella a fin de adaptarse esencialmente a la
forma interna de la estructura de soporte antes de su inserción, de
modo que minimiza la necesidad de ajustar la forma externa del
envase a la que tiene la estructura de soporte, lo cual de lo
contrario podría inducir a la entrada de aire dentro del envase al
estar dentro de la estructura de soporte y ser abierto antes del
suministro. Además, y en comparación con el envase del "estado
actual de la técnica", que tiene dos extremos cerrados, este
aspecto del invento propone un grupo de envase con un sólo extremo
abierto que puede ser cerrado, teniendo el extremo de cuello abierto
un diámetro reducido, con la ventaja de que toda la pared del
envase no presenta ningún tipo de arrugas.
De acuerdo con las características de los
productos químicos a guardar en los contenedores, la pared de
membrana del contenedor comprende una o más capas del mismo
material o de diferentes materiales.
La figura 2 muestra una sección longitudinal de
un grupo de envase en forma de botella 1, tal como se ha
representado en la figura 1, habiendo sido plegada la parte
posterior de la pared de membrana flexible 2 sobre si misma al
interior y "de fuera a dentro" hacia al interior de la salida
frontal 5 por medio de un émbolo 17. Este envase en forma de
botella aplastada dentro de una estructura rígida 60 ahora está a
punto para ser llenado, habiéndose evacuado por medio de vacío el
aire contenido previamente dentro del grupo de envase.
La figura 3 muestra una sección longitudinal del
mismo grupo de envase 1 como en la figura 2, pero una vez llenado
con producto químico 16 y con el tapón puesto.
La figura 4 muestra una sección longitudinal de
un grupo de envase 18 que aloja grupos de envase 1A y 1B con
contenidos de productos químicos 16A, 16B dentro de los cilindros
20A, 20B y sellando tales grupos de envase 1A y 1B contra la salida
del cartucho 21 a través de medios de cierre 6A, 6B y labios 7, 8.
El grupo de envase 1A se representa con el pistón de accionamiento
22A, con el labio 23A, fijado a la parte posterior del grupo de
envase 1A y pistón de accionamiento 24A, con la varilla impulsora
25A, a punto para el movimiento de avance. El grupo de envase 1B se
muestra en un estado de suministro parcial con el pistón de
accionamiento 22B, con el labio 23B, una vez empujado dentro del
cilindro 20B con el émbolo de accionamiento 24B y la varilla
impulsora 25B de manera que el grupo de envase 1B ha sido girado
"de fuera a dentro" al interior de si mismo mientras desplaza
el contenido de producto químico 16B a través de la salida del
cartucho 21.
La figura 5 muestra una sección longitudinal de
una variante de la forma de realización del cierre del grupo de
envase, a modo de un anillo de cierre del grupo de envase 6,
sirviendo como retención para los medios de sellado y seguridad de
la membrana en forma de una junta tórica 26 en el diámetro exterior
del tubo 4, que está provisto con una ranura 36. El anillo de
retención 6 también está provisto de un simple labio de sellado 8 y
se cierra por medio de un tapón 9.
La figura 6 muestra la misma forma de realización
del cierre del grupo de envase que la figura 5, con la excepción de
que la parte interna 39 del anillo de cierre 28 lleva un diafragma
rompible o perforable 33. Resulta evidente que la junta tórica de
sellado y seguridad sirve para cualquier elemento de cierre
apropiado.
La figura 7 muestra una sección longitudinal de
una variante de la forma de realización del cierre del grupo de
envase de la figura 5, en forma de un anillo de cierre 34 que
incorpora una válvula empujada por resorte 41 lo cual facilita el
llenado sin aire del envase y se abre con un pasador 35 unido a la
salida del cartucho.
La figura 8 muestra sólo un costado de una
sección longitudinal del grupo cartucho 18, similar a la
representada en la figura 5, en que aloja el grupo de envase 1A con
contenidos de productos químicos 16A dentro del cilindro 20A, pero
con la variante de que el cuello de la membrana 2A se cierra y
asegura al costado exterior del tubo 4 de la salida frontal 5A por
medio de una junta tórica 26 dentro de una ranura externa 31,
comprimiéndose la junta tórica 26 contra la salida del cartucho 21 a
fin de formar un anillo de cierre entre la salida del cartucho 21 y
la membrana 2A. Asimismo, el interior del tubo 4 lleva un cierre
que tiene un diafragma rompible 33 como el representado en la
figura 7.
La figura 9 muestra una sección longitudinal de
un costado de un grupo de cartucho 58 que aloja el grupo de envase
42A con contenidos de productos químicos 16A dentro del cilindro
del cartucho 43A, asegurándose y sellándose todo el diámetro de
salida 44E de la membrana del contenedor 44 entre la junta tórica
45 y la ranura de la junta tórica 46 dentro de la periferia externa
49 de la salida frontal 47, quedando retenida la junta tórica de
seguridad 45 por el anillo de retención 48 contra la periferia
exterior de la salida frontal 47. Además, bajo condiciones
operativas, la pared 44E de la membrana 44 se sella además por
efecto del labio accionado a presión 59. El labio 59 puede apretar
bien sobre el extremo de salida de la pared del cilindro de
cartucho 43A o en su continuación, la pared del anillo de retención
48.
El tubo 51 de la salida frontal 47 es cerrado por
un anillo de cierre 52 a través de una junta tórica 53 dispuesta en
la ranura 54, teniendo fijado un diafragma rompible 33 en el
extremo 55 de la parte interior 56 del anillo de cierre 52. El grupo
de envase 42A se muestra cerrado contra la salida del cartucho 57 a
través de medios del anillo de cierre 52 con labios 7A, 8A.
La consecuencia de ello es que se logra un cierre
sellado de la salida, independientemente de si el contenedor tiene
forma de botella o no. El método propuesto y los medios de cierre
también permiten llenar el contenedor sin ninguna inclusión de
aire.
Todas las formas de realización de las figuras 4,
8 y 9 muestran una salida de cartucho 21 ó 57 hecho de una pieza, a
la que van fijados las salidas frontales individuales 5, 5A ó 47,
respectivamente. Esto, por un lado, mejora considerablemente la
facilidad de manejo y el montaje de tales envases y, por otro lado,
permite el fácil uso y la fácil fijación, respectivamente, de un
mezclador dinámico.
La forma de realización con un anillo de cierre
que incorpora una válvula empujada por resorte facilita el
aplastado y la evacuación del contender, mantener la evacuación
antes del llenado sin aire, mantener el estado lleno sin fugas y la
inserción sin problemas dentro de la estructura del cartucho de
soporte, así como la conexión a la salida del cartucho antes de ser
utilizado.
Claims (19)
1. Un grupo de cartucho reutilizable para
suministrar por lo menos un componente, comprendiendo como mínimo
un cilindro de cartucho (20A, 29B, 43A) que tiene una pared rígida,
una salida de cartucho y un grupo de envase (1A, 1B, 42A),
comprendiendo el grupo de envase una delgada pared de membrana
flexible con un extremo abierto, caracterizado por el hecho
de que la pared delgada de membrana flexible (2, 2A, 44A) del
contenedor (1, 1A, 1B, 42A) está formada íntegramente y sin
costuras.
2. Un grupo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el
extremo abierto (3, 44E) del contenedor de membrana (2, 2A, 44A) va
fijado a la salida frontal (5, 47) mediante un elemento de sellado
en forma de anillo (6, 6A, 6B, 34) o por medio de un elemento de
sellado de forma anular (26,45) sostenido por un medio de retención
(6, 28, 48).
3. Un grupo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el
contenedor de membrana está hecho con un extremo de cuello abierto
(3, 15), cuya forma externa coincida esencialmente con la forma
interna de una estructura de soporte.
4. Un grupo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el
contenedor de membrana tiene forma de botella y lleva un elemento
de cierre (9, 33, 41).
5. Un grupo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 3 ó 4, caracterizado por el hecho de que la
salida frontal (5) del envase comprende un tubo (4) que tiene un
anillo de cierre (6, 6A, 6B, 28, 34), como elemento de sellado en
forma de anillo, montado alrededor del extremo de salida del tubo
para fijar y sellar el extremo de cuello abierto (3, 15).
6. Un grupo de cartucho de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de
que el extremo de cuello abierto (3, 15) de la pared de membrana va
asegurado en una ranura (31, 36) del diámetro exterior del tubo
frontal de salida (4) mediante un elemento de cierre en forma de
anillo (26) retenido por el anillo de cierre (6, 28) o por el
orificio de la salida del cartucho (21).
7. Un grupo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el
extremo de la pared de membrana (44E) va fijado en una ranura (46)
en la periferia de la salida frontal (47) por medio de un elemento
de cierre (45) sujetado por el anillo de retención (48).
8. Un grupo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que la
salida frontal (47) comprende un labio de sellado (59), que cierra
la pared de membrana (44) contra la pared del cartucho (43A) o el
anillo de cierre (48).
9. Un grupo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 7 ó 8, caracterizado por el hecho de que la
salida frontal (47) comprende un tubo (51) y un anillo de cierre
(52) montado alrededor del tubo que tiene un elemento de cierre (9,
33,41).
10. Un grupo de cartucho de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por
el hecho de que el anillo de cierre (6, 6A, 6B, 28, 34, 52) esta
provisto con por lo menos un labio de sellado (7, 7A, 8, 8A) en su
diámetro exterior.
11. Un grupo de cartucho de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el
contenedor de membrana integral tiene por lo menos una capa
adicional de membrana.
12. Un grupo de cartucho de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por
el hecho de que el tubo frontal de salida (4, 51) comprende un
cierre que tiene un diafragma rompible o perforable (33).
13. Un grupo de cartucho de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por
el hecho de que el tubo frontal de salida (4, 51) se cierra
mediante un tapón de sellado (9).
14. Un grupo de cartucho de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por
el hecho de que el tubo frontal de salida (4, 51) se cierra
mediante una válvula de cierre automático (41).
15. Un grupo de cartucho de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por
el hecho de que la salida del cartucho (21, 57) está hecho de una
pieza para recibir las salidas frontales individuales (5, 5A,47) del
grupo de envase.
16. Un grupo de cartucho de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por
el hecho de que los labios de sellado (7, 7A, 8, 8A) del anillo de
cierre (6, 6A, 6B, 28, 34, 52) o el elemento de cierre (26) sellan
dentro del orificio de salida del cartucho (21, 57).
17. Un grupo de cartucho de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por
el hecho de que el grupo de cartucho comprende además un pistón de
accionamiento (22A, 22B), estando el pistón y los extremos laterales
del pistón de la pared del cilindro de cartucho dispuestos de modo
que el contenedor de membrana es girado "de fuera a dentro"
por la acción del pistón.
18. Un grupo de cartucho de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por
el hecho de que la salida del cartucho (21, 57) comprende un
pasador (35) para abrir la válvula automática de cierre (41).
19. Un método para llenar el grupo de envase del
grupo de cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
1 a 18, caracterizado por el hecho de que, antes de llenarlo
se gira "de fuera a dentro" el contenedor de membrana que tiene
un extremo frontal abierto, aplicándose luego vacío al extremo de
salida para completar la evacuación del aire, después de lo cual se
llena el envase contenedor de membrana con el contenido de producto
químico sin aire y se cierra por medio de elementos de cierre de la
salida.
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