ES2219498T3 - Capsula de taponado para anillo de vidrio estandar. - Google Patents

Capsula de taponado para anillo de vidrio estandar.

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ES2219498T3
ES2219498T3 ES01903856T ES01903856T ES2219498T3 ES 2219498 T3 ES2219498 T3 ES 2219498T3 ES 01903856 T ES01903856 T ES 01903856T ES 01903856 T ES01903856 T ES 01903856T ES 2219498 T3 ES2219498 T3 ES 2219498T3
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Jacques Granger
Jean-Marie Bourreau
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Abstract

Cápsula de taponado (1) destinada a enroscarse en un recipiente, por ejemplo en una botella dotada de un gollete roscado, que comprende una pieza en bruto de cápsula (2) dotada de una falda (21) y eventualmente dotada de una cabeza (20), y un inserto (3) de materia plástica con falda 31 roscada fijada a la susodicha pieza en bruto (2), la rosca se moldea con el susodicho inserto, la susodicha materia plástica presenta características mecánicas, particularmente una dureza, por lo menos iguales a las del PE a 25ºC, caracterizado porque la susodicha falda (31) roscada comprende una rosca interior (32) cuyo fondo (320) presenta un espesor que va de 0, 40 mm a 0, 150 mm, la relación entre el espesor de la susodicha rosca (32) en su vértice (321) y en su fondo (320) está incluida entre 2 y 10.

Description

Cápsula de taponado para anillo de vidrio estándar.
Ámbito de la invención
La invención se refiere al ámbito de las cápsulas y más especialmente a las cápsulas de taponado de rosca destinadas a cerrar recipientes o botellas cuyo anillo de vidrio comprende una rosca.
Estas botellas son típicamente botellas de aperitivos, de licores, de aguardientes, de bebidas alcohólicas cuyo consumo es típicamente fraccionado, lo que precisa poder cerrar y abrir, eventualmente un gran número de veces, las susodichas botellas.
La mayoría de las veces, estas cápsulas comprenden un precinto de inviolabilidad o de garantía.
Estado de la técnica
Ya se conoce un gran número de cápsulas de taponado.
Algunas de estas cápsulas son de materia plástica, como viene descrito en la patente europea nº 0107 680 en nombre de la solicitante, y típicamente se destinan al taponado de botellas de agua de materia plástica.
Otras son metálicas, como las que vienen descritas en la solicitud de patente francesa nº FR-A-2 763 046 en nombre de la solicitante, y típicamente destinadas al taponado de botellas de aguardientes, aperitivos y espirituosos. Estas cápsulas comprenden un inserto de plástico roscado. El preámbulo de la reivindicación 1 se basa en este estado de la técnica.
Problemas planteados
Las cápsulas de taponado de rosca destinadas al taponado de los aperitivos, aguardientes y espirituosos comprenden un inserto roscado de materia plástica fijado dentro de una pieza en bruto de cápsula, típicamente metálica, de suerte que no aparece ninguna rosca en la parte exterior.
Un primer problema planteado por las cápsulas del estado de la técnica es la necesidad de utilizar recipientes, típicamente botellas, que presentan un anillo de vidrio costoso puesto que está específicamente adaptado a este tipo de cápsula. Estas cápsulas se conocen bajo la marca Supaluxe® y existe pues una norma de anillo de vidrio específica para estas cápsulas.
Un segundo problema es el costo del inserto, particularmente el costo de materia del inserto. En efecto, el inserto de plástico de las cápsulas de taponado del estado de la técnica presenta un cierto espesor que ha necesitado la puesta a punto de un anillo de vidrio específico.
El objeto de la invención es una cápsula de taponado con inserto de falda fina que permite simultáneamente utilizar anillos de vidrio estándar y reducir el coste de materia del inserto y de la botella.
Descripción de la invención
Según la invención, la cápsula de taponado 1 destinada a enroscarse en un recipiente, por ejemplo en una botella dotada de un gollete roscado, comprende una pieza en bruto de cápsula 2 dotada de una falda 21 y eventualmente dotada de una cabeza 20, y un inserto 3 de materia plástica con falda 31 roscada fijada a la susodicha pieza en bruto 2, la rosca se moldea con el susodicho inserto, la susodicha materia plástica presenta características mecánicas, particularmente una dureza, por lo menos iguales a las del PE a 25ºC, y se caracteriza porque la susodicha falda 31 roscada comprende una rosca interior 32 cuyo fondo 320 presenta un espesor que va de 0,40 mm a 0,150 mm, la relación entre el espesor de la susodicha rosca en su vértice y en su fondo está incluida entre 2 y 10.
Preferentemente, el susodicho espesor va de 0,25 mm a 0,20 mm. En las cápsulas según la invención, la relación entre el espesor de la susodicha rosca en su vértice y en su fondo está preferentemente incluida entre 5 y 9.
Los insertos según la invención pueden presentar una altura que va de 10 mm a 20 mm.
Un inserto típico de la invención presenta una altura de falda incluida entre 12 y 14 mm, el espesor de la falda del inserto hasta el fondo de la rosca está incluido entre 0,15 y 0,31 mm, y un peso típicamente incluido entre 0,8 y 1,5 g, estas características son las que corresponden a un anillo de vidrio estándar según la norma francesa NF H35-103, con un diámetro que va típicamente de 30 a 31,5 mm en el caso de los diámetros más corrientes, o según cualquier otra norma ISO, CEN o AFNOR de anillo con rosca, de vidrio o de materia plástica, que puede llevar una
cápsula.
En efecto, la cápsula de la invención se caracteriza porque el inserto presenta una falda muy fina, para resolver simultáneamente todos los problemas de la invención.
En comparación, los insertos del estado de la técnica presentan las siguientes características:
- espesor hasta el fondo de la rosca: 3 mm
- espesor hasta el vértice de la rosca: 4 mm
- altura de la falda: 25 mm
- peso: de 4 a 5 g
la simple comparación de estos datos muestra la inmensa diferencia entre los insertos según el estado de la técnica y según la invención.
Después de sus pruebas y trabajos, la solicitante ha observado que era posible, mediante adaptaciones, y contrariamente a lo que pensaba inicialmente:
- moldear un inserto con una falda de pequeño espesor, al menos en ciertos límites,
- manipular y ensamblar en línea insertos, inclusive muy ligeros, con piezas en bruto de cápsulas,
- obtener una cápsula final que funcione correctamente en un anillo de vidrio estándar, tanto en lo que se refiere al enroscado como a la estanqueidad, a condición de que el ensamblaje del susodicho inserto y de la susodicha pieza en bruto sea sólido.
En efecto, la solicitante ha observado que, en los insertos según la invención, y contrariamente a los insertos del estado de la técnica, el solo inserto no presentaría las características mecánicas suficientes como para garantizar el enroscado y la estanqueidad. En cambio, la solicitante ha observado que un inserto según la invención, incluso con una falda muy fina, que presente en sí pequeñas características mecánicas, puede cumplir las funciones deseadas en lo que se refiere particularmente al enroscado y a la estanqueidad, en la medida en que esté unido a una pieza en bruto de cápsula, o al menos a una falda que presente las características mecánicas requeridas.
En las cápsulas según el estado de la técnica, el inserto, considerado como una entidad, se acoplaba en rotación con la pieza en bruto de la cápsula, puesto que era necesario que el esfuerzo de enroscado o de desenroscado manual ejercido en la pieza en bruto exterior se transmitiera al inserto interior.
Con los insertos según la invención, la solicitante ha encontrado pues que bastaba con que el inserto guardara una rosca con un espesor suficiente, típicamente del orden de 1 mm, y una falda con un pequeño espesor, típicamente 0,2 mm, pero justo suficiente como para permitir la formación del susodicho inserto y su manipulación. La solicitante ha encontrado pues que la rosca podía desempeñar sus funciones técnicas, simplemente a condición de que se acoplara con una pieza en bruto con características mecánicas suficientes, la falda de pequeño espesor que sirve para la fabricación y la manipulación del inserto y que sólo aporta una contribución secundaria a la resistencia mecánica de la rosca, deja de ser pues, virtualmente necesaria.
Con un peso dividido por 4 ó 5 y un espesor hasta el fondo de la rosca que puede dividirse por más de 10 con respecto a un inserto del estado de la técnica, los insertos según la invención no son solamente una mejora o un perfeccionamiento de los insertos conocidos. De hecho, constituyen una nueva generación de insertos.
Estos insertos resultan de pruebas exploratorias emprendidas sin verdadera esperanza de éxito puesto que se sitúan fuera del ámbito considerado como realista por el especialista, habida cuenta de los problemas previsibles, que sea para formar por inyección insertos de falda tan fina, para ensamblar insertos tan ligeros y para obtener las mismas propiedades de uso que aquellas obtenidas con el inserto del estado de la técnica.
Descripción de las figuras
La figura 1 es una vista en corte axial de una cápsula 1 según la invención engastada en un anillo de vidrio estándar y dotada de una junta de estanqueidad adicional 4. Para mayor claridad, la pieza en bruto 2 y el inserto 3 se presentan separados por un espacio entre ellos, mientras que están estrechamente acoplados. Lo mismo ocurre con las figuras que siguen.
La figura 2 es una vista en corte axial del inserto de la cápsula de la figura 1.
La figura 3 es una vista parcial en corte axial de una cápsula según la invención análoga a la de la figura 1, en la que el susodicho inserto está constituido por una falda.
La figura 4 es una vista parcial en corte axial de una cápsula según la invención análoga a la de la figura 1, en la que la pieza en bruto está constituida por una falda. La figura 4a es una modalidad de ensamblaje de una cápsula según la figura 4.
La figura 5, análoga a la figura 4, representa una cápsula en la que la cabeza del inserto lleva un labio de estanqueidad que sustituye la junta adicional de las cápsulas de las figuras anteriores.
Las figuras 6 y 7, análogas a la figura 1, representan una cápsula 1 dotada de un labio de estanqueidad 33 en vez de la junta adicional 4 de la figura 1 y que comprende, en la figura 6, un dispositivo antigoteo 6, preensamblado con la susodicha cápsula gracias al susodicho labio 33, y fijado, al realizar el capsulado, dentro del anillo de vidrio 51 del gollete 5, gracias a aletas 60 de fijación, mientras que, en la figura 7, la cápsula comprende un dispositivo no rellenable 7, típicamente análogo al dispositivo antigoteo 6, pero que comprende típicamente una bola 70 incluida entre un labio inferior 72, que impide que la bola se caiga y que se rellene ulteriormente el recipiente o la botella, y una membrana superior 71, que impide la extracción de la bola 70 mientras permite el flujo del líquido contenido en la botella.
En las figuras 6a y 7a, análogas a las figuras 6 y 7, los insertos tienen un obturador 35.
Descripción detallada de la invención
Según la invención, la falda 31 del susodicho inserto 3 se fija a la falda 21 de la susodicha pieza en bruto 2 por pegamiento, típicamente gracias a una capa adhesiva, por unión a presión o por termosellado.
Preferentemente, se utiliza el pegamiento. Este pegamiento puede obtenerse sea con ayuda de una capa adhesiva que garantiza la unión entre el susodicho inserto y la susodicha pieza en bruto, típicamente una capa de adhesivo aplicable en caliente, conocido bajo en nombre de "cola caliente", sea con ayuda de una pieza en bruto que presenta una superficie interior apta para adherir al susodicho inserto. Así, como viene descrito en la solicitud francesa FR-A-2763046 en nombre de la solicitante, se puede utilizar una pieza en bruto interiormente revestida de una capa que comprende materia plástica que constituye el susodicho inserto en estado dividido, y así apto para termosellarse al susodicho inserto.
Según una modalidad de la invención representada en la figura 5, el susodicho inserto 3 puede comprender una cabeza 30 típicamente dotada de un labio interior 33 que garantiza la estanqueidad de taponado.
Pero, como viene ilustrado en las figuras 1 a 4, una junta adicional 4, integrada a la cápsula y mantenida en el fondo de la cápsula con una nervadura 34, puede garantizar la estanqueidad del taponado. En este caso, el susodicho inserto 3 puede estar constituido por una simple falda roscada 31, como viene ilustrado en la figura 3.
Como viene ilustrado en las figuras 6a y 7a, el inserto puede comprender un obturador 35.
Según la invención, la susodicha pieza en bruto 2 puede elegirse entre las piezas en bruto metálicas, típicamente de aluminio, las piezas en bruto metaloplásticas de material multicapa, piezas formadas por embutición o por rodadura del material correspondiente en banda y aptas para engastarse por debajo del anillo de vidrio del gollete. Las características mecánicas de estas piezas en bruto han de ser suficientes particularmente como para garantizar el engastado de la cápsula y para contener los esfuerzos radiales o axiales que se ejercen en el inserto durante el enroscado o el desenroscado de la cápsula. Típicamente, los espesores de estas piezas en bruto pueden ir de 100 \mum a 300 \mum según las características mecánicas propias de los materiales utilizados.
La susodicha pieza en bruto 2 puede estar constituida por una falda 21, como viene ilustrado en las figuras 4 y 4a.
Importa que el susodicho inserto 3 se forme con una materia plástica que sea a la vez moldeable por inyección, apta para el contacto alimentario y que presente a 25ºC características mecánicas, y particularmente una dureza, por lo menos iguales a la del PE.
Así, se pueden utilizar PE o mezclas de PE, PP, cualquier material que cumpla las exigencias requeridas y que forme parte de las materias plásticas menos costosas, o también PET o PBT.
Preferentemente, la susodicha materia plástica es una poliolefina que comprende una carga mineral destinada a aumentar las características mecánicas de la susodicha materia plástica. La proporción en peso % de la susodicha carga en la susodicha materia plástica puede ir de 5 a 50%.
Así, la susodicha materia plástica puede ser PP y la susodicha proporción en peso puede estar incluida entre 35 y 45%. Para la carga mineral, se puede elegir el talco, típicamente micronizado. Así, por ejemplo, con 40% de talco, se obtiene un módulo de elasticidad en flexión de 4490 MPa. Pero se pueden elegir otras cargas minerales tales como filosilicatos.
Además, según la invención, la susodicha falda roscada 31 del susodicho inserto, así como la susodicha rosca 32, pueden ser discontinuas en el plano axial, para que la fijación de la susodicha cápsula al susodicho gollete roscado, operación llamada capsulado, pueda realizarse por simple presión axial, sin precisar ningún enroscado de la susodicha cápsula en el susodicho gollete roscado.
Además, la cápsula 1 según la invención puede comprender medios para garantizar una o varias de las siguientes funciones complementarias:
- indicación de primera apertura, con una línea de debilitación,
- fácil apertura, con una lengüeta de apertura,
- no rellenable, con un dispositivo adecuado, amovible o preensamblado en el inserto donde se sitúa la junta, que ha de introducirse en el gollete durante el capsulado, el dispositivo no rellenable se llama "in bore",
- antigoteo, con un vertedor antigoteo amovible o preensamblado en el inserto donde se sitúa la junta, que ha de introducirse en el gollete durante el capsulado.
Otro objeto de la invención es un procedimiento de fabricación de cápsulas 1 según la invención. En este procedimiento:
a) se aprovisionan piezas en bruto de cápsulas,
b) se forman por moldeo los susodichos insertos 3,
c) se ensamblan los insertos 3 en las piezas en bruto 2 para formar las susodichas cápsulas 1, típicamente con ayuda de una capa de cola caliente,
d) se ensamblan, típicamente con el susodicho inserto, otros elementos eventualmente presentes en la cápsula tales como una junta adicional 4, un dispositivo no rellenable o un dispositivo antigoteo.
Preferentemente, se utiliza un mandril de núcleo extensible, para permitir la extracción del molde sin desenroscado.
Las piezas en bruto de cápsulas pueden formarse por embutición o por rodadura y soldadura lateral de materiales en banda o en hoja de espesor y de estructura requeridos.
Ejemplos de realización
Se han fabricado cápsulas según las figuras 1 a 5.
Para formar los insertos 3, se ha utilizado el moldeo por inyección de una mezcla de PEED y de PEHD 50/50 en peso.
También se han moldeado insertos de copolímero de PP y de PET, así como de PP cargado a 40% en volumen de talco, como materia termoplástica de moldeo.
Se consiguió fabricar insertos 3 según la invención con equipos estándar, sin tener que desenroscar el mandril central del molde, pero ha sido observado que la producción era de calidad más constante cuando se utilizaba un mandril extensible para evitar cualquier riesgo de deterioro de la rosca 32 interior del inserto al sacar el inserto 3 del molde.
Todos los insertos 3 presentaban una falda 31 cuyas dimensiones han sido indicadas en la figura 2.
Para la pieza en bruto 2, ha sido utilizada una pieza en bruto de aleación de aluminio de 0,21 mm de espesor y de 60 mm de altura.
Ha sido utilizado un adhesivo de tipo cola caliente para fijar los insertos a las piezas en bruto.
Ha sido utilizada una junta adicional 4 estándar del comercio.
Los diferentes elementos han sido ensamblados en línea de la siguiente manera:
- se ha introducido cola caliente en la falda 21 de las piezas en bruto 2 de aluminio,
- el inserto 3 ha sido fijado después en la pieza en bruto 2,
- llegado el caso, la junta adicional 4 ha sido introducida.
Las pruebas efectuadas en botellas con gollete o anillo de vidrio 5 estándar han sido totalmente satisfactorias.
De manera global, la cápsula 1 según la invención presenta una doble ventaja, puesto que es más económica en sí que una cápsula estándar y puesto que se puede utilizar en botellas estándar.
Lista de las referencias de las figuras
Cápsula de taponado 
\dotl
1
Pieza en bruto de cápsula 
\dotl
2
Cabeza 
\dotl
20
Falda 
\dotl
21
Inserto de plástico 
\dotl
3
Cabeza 
\dotl
30
Falda roscada 
\dotl
31
Rosca 
\dotl
32
Fondo de rosca 
\dotl
320
Vértice de rosca 
\dotl
321
Labio de estanqueidad 
\dotl
33
Nervadura de mantenimiento 
\dotl
34
Obturador 
\dotl
35
Junta adicional 
\dotl
4
Gollete de botella 
\dotl
5
Rosca del anillo 
\dotl
50
Anillo de vidrio 
\dotl
51
Dispositivo antigoteo 
\dotl
6
Aletas de fijación 
\dotl
60
Dispositivo no rellenable 
\dotl
7
Bola 
\dotl
70
Membrana superior 
\dotl
71
Labio inferior 
\dotl
72

Claims (20)

1. Cápsula de taponado (1) destinada a enroscarse en un recipiente, por ejemplo en una botella dotada de un gollete roscado, que comprende una pieza en bruto de cápsula (2) dotada de una falda (21) y eventualmente dotada de una cabeza (20), y un inserto (3) de materia plástica con falda 31 roscada fijada a la susodicha pieza en bruto (2), la rosca se moldea con el susodicho inserto, la susodicha materia plástica presenta características mecánicas, particularmente una dureza, por lo menos iguales a las del PE a 25ºC, caracterizado porque la susodicha falda (31) roscada comprende una rosca interior (32) cuyo fondo (320) presenta un espesor que va de 0,40 mm a 0,150 mm, la relación entre el espesor de la susodicha rosca (32) en su vértice (321) y en su fondo (320) está incluida entre 2 y 10.
2. Cápsula según la reivindicación 1 en la que el susodicho espesor va de 0,25 mm a 0,20 mm.
3. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 en la que la altura de falda (31) del susodicho inserto (3) va de 10 mm a 20 mm.
4. Cápsula según la reivindicación 3 en la que el susodicho inserto (3) presenta una altura de falda (31) incluida entre 12 y 14 mm, el espesor del fondo (320) de la rosca (32) de la falda del susodicho inserto está incluido entre 0,20 y 0,30 mm, y un peso típicamente incluido entre 0,8 y 1,5 g.
5. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en la que la falda (31) del susodicho inserto (3) se fija a la falda (21) de la susodicha pieza en bruto (2) por pegamiento, típicamente gracias a una capa adhesiva, o por unión a presión o por termosellado.
6. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en la que el susodicho inserto 3 comprende una cabeza (30) típicamente dotada de un labio interior (33) que garantiza la estanqueidad del taponado.
7. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en la que una junta adicional (4) garantiza la estanqueidad del taponado.
8. Cápsula según la reivindicación 7 en la que el susodicho inserto (3) está constituido por una falda roscada (31).
9. Cápsula según la reivindicación 5 en la que el susodicho pegamiento se obtiene sea con ayuda de una capa adhesiva que garantiza la unión entre el susodicho inserto (3) y la susodicha pieza en bruto (2), típicamente una capa de cola caliente, sea con ayuda de una pieza en bruto (2) que presenta una superficie interior apta para adherir al susodicho inserto.
10. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en la que la susodicha pieza en bruto (2) se elige entre las piezas en bruto metálicas, típicamente de aluminio, las piezas en bruto metaloplásticas de material multicapa, piezas en bruto formadas por embutición o por rodadura del material correspondiente en banda, con un espesor típicamente incluido entre 100 y 300 \mum.
11. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en la que la susodicha pieza en bruto (2) está constituida por una falda (21).
12. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en la que el susodicho inserto (3) se forma con una materia plástica que es a la vez moldeable por inyección y apta para el contacto alimentario.
13. Cápsula según la reivindicación 12 en la que la susodicha materia plástica es una poliolefina que comprende una carga mineral destinada a aumentar las características mecánicas de la susodicha materia plástica.
14. Cápsula según la reivindicación 13 en la que la proporción en peso % de la susodicha carga mineral en la susodicha materia plástica va de 5 a 50%.
15. Cápsula según la reivindicación 14 en la que la susodicha materia plástica es PP y la susodicha proporción en peso está incluida entre 35 y 45%.
16. Cápsula según la reivindicación 15 en la que la susodicha carga es talco.
17. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 en la que la susodicha falda roscada (31) del susodicho inserto, así como la susodicha rosca (32), son discontinuas en el plano axial, para que la fijación de la susodicha cápsula al susodicho gollete roscado, operación llamada capsulado, pueda realizarse por simple presión axial, sin precisar ningún enroscado de la susodicha cápsula en el susodicho gollete roscado.
18. Cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 que comprende medios para garantizar una o varias de las siguientes funciones complementarias:
- indicación de primera apertura, con una línea de debilitación,
- fácil apertura, con una lengüeta de apertura,
- no rellenable, gracias a un dispositivo adecuado, amovible o preensamblado con la cápsula, que ha de introducirse en el gollete durante el capsulado,
- antigoteo, con un vertedor antigoteo, amovible o preensamblado con la cápsula, que ha de introducirse en el gollete durante el capsulado.
19. Procedimiento de fabricación de una cápsula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 en el que:
a) se aprovisionan piezas en bruto de cápsulas (2),
b) se forman por moldeo los susodichos insertos (3) de materia plástica,
c) se ensamblan los insertos (3) en las piezas en bruto (2) para formar las susodichas cápsulas (1), típicamente con ayuda de una capa de cola caliente,
d) se ensamblan, típicamente con el susodicho inserto, otros elementos eventualmente presentes en la cápsula tales como una junta adicional (4), un dispositivo no rellenable o un dispositivo antigoteo.
20. Procedimiento según la reivindicación 19 en el que, para el moldeo del inserto, se utiliza un mandril de núcleo extensible, para permitir la extracción del molde sin desenroscado.
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