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.

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ES2203187T3 ES99950677T ES99950677T ES2203187T3 ES 2203187 T3 ES2203187 T3 ES 2203187T3 ES 99950677 T ES99950677 T ES 99950677T ES 99950677 T ES99950677 T ES 99950677T ES 2203187 T3 ES2203187 T3 ES 2203187T3
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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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