ES2219756T3 - Envase para medio fluido con tapa de encaje estanca aseptica. - Google Patents
Envase para medio fluido con tapa de encaje estanca aseptica.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN ENVASE DE DISOLVENTE CON UNA TAPA A PRESION, AMBOS REALIZADOS CON PLASTICO TERMOPLASTICO, RODEANDO LA CABEZA (3) A MODO DE COLLARIN, UNA ABERTURA DE VERTIDO Y TENIENDO, EN EL EXTERIOR, UN ANILLO DE SOPORTE (17), EN EL INTERIOR UNA CARA INTERIOR (7) APROXIMADAMENTE ANULAR Y, EN LA PARTE SUPERIOR, EN EL EXTREMO LIBRE, UN DE VERTIDO Y TENIENDO, EN EL EXTERIOR, UN ANILLO DE SOPORTE (17), EN EL INTERIOR UNA CARA INTERIOR (7) APROXIMADAMENTE ANULAR Y, EN LA PARTE SUPERIOR, EN EL EXTREMO LIBRE, UN BORDE CON UN DISPOSITIVO DE CIERRE A PRESION (12). LA ABERTURA DE LLENADO PUEDE CERRARSE POR LA TAPA A PRESION. EN EL INTERIOR DE LA TAPA A PRESION, UN LABIO ANULAR DE SELLADO (23) SE PROYECTA DESDE LA PARED DEL CIERRE (20) DE LA MISMA HACIA EL INTERIOR DEL ENVASE, Y PUEDE COLOCARSE EN CONEXION OBTURADORA CON LA SUPERFICIE INTERIOR DEL BORDE. LA TAPA A PRESION TIENE UN DISPOSITIVO EXTERIOR DE BLOQUEO (29) PARA UNION A PRESION CON EL BORDE DE LA CABEZA (3). SEGUN LA INVENCION,PARA DESIGNAR EL ENVASE DE MANERA QUE PUEDA CERRARSE DE FORMA ASEPTICAMENTE SELLADA, Y PROPORCIONAR UN PRE-MOLDE CONFORMADO ADECUADAMENTE PARA EL MISMO, LA CABEZA (3) DEL ENVASE SE ENSANCHA RADIALMENTE HACIA AFUERA Y ARRIBA EN SU BORDE, Y TANTO LA SUPERFICIE INTERIOR DE ESTE BORDE COMO LA SUPERFICIE EXTERIOR (24) DEL LABIO OBTURADOR (23) DE LA TAPA A PRESION SE CURVAN EN POSICION CONVEXA, OBSERVADOS EN LAS DIRECCIONES (14, 25).
Description
Envase para medio fluido con tapa de encaje
estanca aséptica.
La invención se refiere a un envase para medio
fluido con una tapa de encaje rápido elástico, ambos hechos de
material sintético termoplástico, en el cual la cabeza en forma de
cuello rodea una abertura para verter, que tiene dentro una
superficie interior aproximadamente en forma de anillo, arriba en el
extremo libre un borde con un trinquete rápido elástico y que se
puede cerrar por medio de la tapa de encaje rápido elástico, desde
el interior de cuya pared de cierre sobresale una falda sellante
hacia el interior del envase, y se puede llevar a contacto sellante
con la superficie interior del borde, con lo que la tapa de encaje
rápido elástico tiene un trinquete exterior, la cabeza del envase se
ensancha en su borde radialmente hacia fuera y arriba, y la
superficie interior del borde está curvada convexamente en la
dirección visual hacia éste.
Del documento WO 95/09113 A son conocidos los
cierres de encaje rápido elástico hechos de plástico, los cuales
asimismo obturan sobre la superficie interior de la boca de la
botella. Estos cierres de encaje rápido elástico son puestos por
ejemplo en botellas de agua mineral sin gas. En este caso la
superficie interior de la cabeza en forma cilíndrica de la preforma
o de la botella no tiene a menudo ninguna curvatura a lo largo del
eje del cilindro. En el envase según el documento arriba
mencionado, la superficie interior de la cabeza en sección
transversal está escalonada en una de las formas de realización y
en las otras está curvada, con lo que las zonas de sellado
principal se encuentran en la zona recta en forma cilíndrica de la
cabeza. La superficie superior de la falda sellante en la tapa de
encaje rápido elástico es asimismo en forma cilíndrica. Aquí no
importa una forma curva sobre la superficie superior del borde. Más
bien se trata del proceso de vertido y del desarrollo de una arista
de ruptura para evitar el goteo y el flujo hacia abajo a lo largo
del la pared exterior del recipiente de las gotas después del
vertido. La estanqueidad es de importancia secundaria, y los dibujos
evidencian líneas de contacto, de forma que la fuerza de presión se
distribuye entre el borde de la cabeza y la falda sellante.
Se ha mostrado con desventaja que la estanqueidad
de un envase para medio fluido tal deja mucho que desear, y que no
es posible un cierre aséptico y estanco de un envase tal con la
tapa de encaje rápido elástico.
Del documento LU 54086A es conocido además un
envase para medio fluido con una tapa de encaje rápido elástico
llamada "cápsula". Esta está fijada arriba sobre un extremo
redondeado provisto en un borde en forma cilíndrica. La tapa de
encaje rápido elástico misma tiene el inconveniente de estar
construida en dos partes, y tiene de este modo, tanto antes como
también después de poner la parte interior encima del anillo de
guía sobresaliente de la tapa hacia dentro, varios destalonamientos
sin superficie superior lisa. De este modo una esterilización de
las superficies interiores es manifiestamente difícil de llevar a
cabo o imposible. Mientras que la tapa de encaje rápido elástico
está hecha de material relativamente duro, se ha elegido material
más blando para la parte interior encastrada y curvada hacia fuera
radialmente, porque se cree que de este modo se puede conseguir
mejor estanqueidad. La superficie superior encastrada y curvada
hacia fuera radialmente de la parte interior más blanda hace
contacto con el extremo de la cabeza del cuello de la botella aún en
el extremo de la zona con forma cilíndrica, de forma que no apoyan
frente a frente en zona de estanqueidad dos superficies opuestas
convexamente curvadas. De este modo sin embargo no se puede
conseguir una zona de estanqueidad con una única línea de
sellado.
Del documento
FR-A-1 150 059 es conocida una
estanqueidad múltiple en la cabeza del envase con una tapa de encaje
rápido elástico. Del plano principal de la tapa de encaje rápido
elástico no sobresale una falda sellante, sino una copa con
superficies laterales inclinadas, con lo que sus superficies
exteriores pueden ser consideradas como curvadas convexamente en un
modo de realización. Frente a esta superficie sin embargo no hay
arriba en el borde una superficie superior curvada convexamente
opuesta. Por eso tampoco se puede construir una zona de
estanqueidad con solo una línea de sellado existente. La débil
fuerza de estanqueidad debería según este documento también ser
mejorada, de forma que fueran acopladas dos zonas de estanqueidad
adicionales, porque de esta manera se mantienen líneas de apoyo
suplementarias. La capacidad de sellado sin embargo sufre por este
reparto de la fuerza de presión.
Aunque en los envases conocidos se mantiene una
estanqueidad frente a líquidos con un bajo efecto capilar, como por
ejemplo agua o similares, no se mantiene sin embargo una
estanqueidad contra alcohol metílico o por ejemplo helio. El helio,
como uno de los elementos químicos más pequeños, es especialmente
apropiado como elemento de medida para pruebas de estanqueidad. Si
se desea un cierre estanco aséptico sobre un envase para medio
fluido, entonces se pueden emplear métodos de medida de ese
tipo.
El objeto de la invención es proporcionar un
envase para medio fluido del tipo descrito en la introducción, cuya
cabeza puede ser cerrada estanca y asépticamente con la tapa de
encaje rápido elástico.
Según la invención, el objeto se logra para el
envase para medio fluido debido a que la superficie exterior de la
falda sellante en la tapa de encaje rápido elástico está también
curvada convexamente en la dirección visual hacia ella, tanto la
superficie interior del borde como la superficie exterior de la
falda sellante forman en contacto sellante una zona de estanqueidad
anular con exclusivamente una línea de sellado de máxima tensión de
compresión apoyada en ella. En primer lugar sea aclarado que la
abertura para verter y con ella la cabeza del envase están
dispuestas sobre el lado del envase situado en frente de la base de
apoyo, es decir "arriba". El extremo libre de la cabeza se
encuentra entonces arriba, donde el mencionado borde está dispuesto
con el trinquete rápido elástico. En ese extremo libre superior la
abertura para verter se puede cerrar mediante la mencionada tapa de
encaje rápido elástico, que en sección transversal tiene
esencialmente la forma de una U invertida, con lo que el segmento
que une las dos ramas libres de la U es la proyección sobre la pared
de cierre. Correspondiendo a la configuración generalmente circular
de la abertura para verter, la pared de cierre es un disco circular
plano, que preferiblemente es esencialmente plano. Un anillo
exterior se acopla en su periferia anular por medio de una curva y
procura el cierre del borde de la cabeza. El anillo exterior puede
estar con respecto al borde de la cabeza ligeramente inclinado, por
ejemplo bajo un ángulo de 5 a 10º, preferiblemente 20º
aproximadamente. En el extremo inferior exterior del anillo
exterior está montado un dispositivo de seguridad de cierre, el
cual eventualmente proporciona retención de la tapa de encaje rápido
elástico en la cabeza por medio de un trinquete en la cabeza del
envase.
Una tapa de encaje rápido elástico tal es fijada
sobre el borde del envase y se puede encajar especialmente bien en
el extremo libre porque la cabeza del envase se ensancha hacia
fuera y hacia arriba. El diámetro del borde es entonces en el
extremo libre superior de la cabeza del envase en promedio mayor que
el diámetro de la abertura para verter.
Este ensanche radial del borde hacia fuera y
hacia arriba proporciona una superficie superior interior de este
borde. Mirando hacia él, la curvatura es convexa.
Considerando la tapa de encaje rápido elástico y
vista desde el interior hacia su pared de cierre, entonces se
identifica la falda sellante en forma de anillo que sobresale de la
pared de cierre en sentido contrario a la dirección de la vista, es
decir hacia dentro. Su diámetro es determinado en relación al centro
de la tapa de encaje rápido elástico sobre la superficie superior
interior del borde que se ensancha de la cabeza del envase. El
borde y la falda sellante deben, a saber, ser puestos en contacto
sellante uno con otro. Con ello juegan un papel especial la
superficie exterior de la falda sellante, y según la invención ésta
está curvada de tal manera que, vista oblicuamente desde el
exterior hacia la superficie superior exterior de la falda sellante,
parece curvada convexamente. La curvatura de la superficie interior
del borde en la cabeza y la curvatura de la superficie exterior de
la falda sellante en la tapa de encaje rápido elástico están
entonces curvadas en direcciones opuestas una a la otra. Estas dos
superficies se apoyan una encima de la otra cuando se cierra la
tapa de encaje rápido elástico, y por medio de las curvaturas
convexas se produce, según enseña la invención, una zona de sellado
con una línea de sellado de máxima tensión de compresión. En otras
palabras, en sección transversal a lo largo de la abertura para
verter, las dos líneas curvadas se tocan en un punto. Este punto es
la proyección de la línea de sellado, que se extiende a lo largo de
la falda sellante o a lo largo del borde de la cabeza. Este
contacto de líneas permite el cierre estanco aséptico de la cabeza
con la tapa de encaje rápido elástico descrita.
Las bacterias y las esporas son en general
considerablemente mayores que los átomos de helio y pueden por tanto
pasar menos a través de un sellado estanco para helio que los
átomos de helio. Con objeto de definir según la invención el
sellado aséptico, se han fijado dos criterios: El primer criterio
exige sellado frente al helio. El segundo criterio exige que las
superficies de sellado sean esterilizables para un cierre estanco
aséptico. Un cierre estanco aséptico en el sentido de lo enseñado
según la invención es entonces un cierre estanco al menos frente
alcohol metílico, preferiblemente incluso estanco frente al helio.
Esta condición es asegurada por medio de la solución según la
invención.
Es además particularmente ventajoso, si
adicionalmente las superficies de sellado del cierre estanco
aséptico se pueden esterilizar bien. Esto está entonces entre
otras cosas especialmente asegurado, si las superficies tanto del
borde de la cabeza como de la tapa de encaje rápido elástico tienen
superficies superiores tan lisas como sea posible. Según la
invención esto es procurado porque las superficies superiores
orientadas hacia el interior del envase no tienen casi o en
absoluto destalonamientos. Los procesos de esterilización actúan
entonces especialmente bien. El especialista entiende que un borde
que se ensancha radialmente hacia fuera y hacia arriba por un lado,
y una tapa de encaje rápido elástico con una falda sellante que
sobresale hacia abajo por otro, hacen posible superficies
superiores lisas sin destalonamientos.
La estanqueidad entre la cabeza del envase y la
tapa de encaje rápido elástico es probada, en el caso de la
invención, por medio de dos mecanismos diferentes, a los cuales nos
referiremos a partir de ahora como sellado macrológico y sellado
micrológico. Puede ya ser suficiente si el sellado micrológico es
medido y obtenido, para poder describir como aséptico el sellado de
una cabeza de un envase de la clase aquí descrita con una tapa de
encaje rápido elástico.
Con el sellado micrológico se debe tener atención
que se concentra la máxima tensión de compresión posible en un punto
y por tanto en ese punto o sobre la correspondiente línea de máxima
tensión de compresión tiene lugar un sellado aséptico fiable. Según
la invención son llevadas a cabo series de ensayos que han mostrado
que una alta concentración de tensión en una sola línea de la
superficie de sellado, como se ha descrito arriba, lleva a mejores
propiedades de sellado que la distribución de la fuerza de presión
sobre varias líneas de apoyo. Por medio de las curvaturas convexas
de las superficies de sellado que se apoyan una encima de otra,
estas concentraciones de tensión se producen ventajosamente sobre
una sola línea.
En un modo de realización ventajoso adicional de
la invención, la tapa de encaje rápido elástico está provista en su
lado interior de una ranura de encaje elástico de forma anular que
rodea la falda sellante, y que agarra por encima del borde de la
cabeza, y el espesor de la tapa de encaje rápido elástico es menor
en la dirección hacia fuera y arriba de la ranura de encaje elástico
que en la zona del trinquete exterior. Allí donde la pared de
cierre de la tapa de encaje rápido elástico termina afuera, y por
medio de una curvatura se convierte en el anillo exterior descrito,
se encuentra internamente la ranura de encaje elástico, la cual
puede agarrar por encima del borde de la cabeza, si la tapa de
encaje rápido elástico se ha presionado sobre la cabeza del envase.
Justo en esa zona de transición entre la pared de cierre superior y
el anillo exterior lateral de la tapa de encaje rápido elástico, el
espesor del material es reducido según la invención de tal manera
que es menor que el espesor del material en el área del trinquete
exterior, el cual -sin que la cabeza del envase esté situada entre
ellos- se encuentra enfrente de la superficie superior exterior de
la falda sellante. En la zona de ese trinquete exterior y/o en la
zona de la falda sellante, según la invención, el espesor de pared
es seleccionado mayor que en la zona de transición previamente
descrita. Allí donde el espesor de pared es mayor, la tapa de
encaje rápido elástico tiene una mayor rigidez. Si según la
invención en la zona fuera y encima de la ranura de cierre
elástico, es decir en la pared fuera de la ranura de cierre
elástico, el espesor del material es ahora reducido, entonces
arroja ahí una menor rigidez, y una línea alrededor de la cual,
como alrededor de un eje, el anillo exterior de la tapa de encaje
rápido elástico puede ser curvado con respecto a su pared de
cierre. De nuevo en sección transversal a lo largo de la abertura
para verter, esta línea elástica es representada como un punto
alrededor del cual puede rotar el anillo exterior. En sección
vertical, en otras palabras, según la invención se crea un punto de
rotación en la zona de transición entre pared de cierre y anillo
exterior de la tapa de encaje rápido elástico, por medio del cual se
dan posibilidades de compensación por error de geometría de las
partes que han de llevarse a contacto sellante unas con otras, como
era desconocido hasta ahora con cierres convencionales.
De esta manera puede también ser satisfecho según
la invención el segundo criterio de estanqueidad, que
adicionalmente al micrológico se proporcione también la
estanqueidad macrológica. Con la estanqueidad macrológica son
compensados grandes errores de geometría de la tapa de encaje rápido
elástico o de la cabeza del envase, como por ejemplo defecto de
redondez o estiraje. Entre la falda de sellado formada en la pared
de cierre de la tapa de encaje rápido elástico por un lado, y el
trinquete exterior de la tapa de encaje rápido elástico formada en
la parte de arriba del anillo exterior por otro, se produce la
línea de rotación compensadora (en sección vertical un punto de
rotación), que tanto la falda sellante como también el trinquete
exterior dan suficiente juego para de esa manera compensar de manera
fiable los posibles errores de dimensiones descritos de la tapa de
encaje rápido elástico y de la cabeza del envase. Como la tapa de
encaje rápido elástico está fabricada de material plástico
relativamente blando, y las grandes resistencias del material en la
zona del trinquete exterior y también en la zona de la falda
sellante llevan a un comportamiento relativamente rígido, la línea
de rotación resulta de la disminución del material en la zona
descrita anteriormente. El sellado macrológico es responsable,
además de compensar los errores en dimensiones, de la función de
proporcionar esfuerzos de tracción y de compresión adecuados para
el asiento seguro de la tapa de encaje rápido elástico sobre la
cabeza del envase y para la presión de contacto de la falda
sellante.
Es además ventajoso según la invención, si en
sección transversal a lo largo de la abertura para verter, el radio
de curvatura de la superficie interior del borde de la cabeza del
envase disminuye desde el interior del envase hacia el exterior
hasta el extremo libre, de forma que preferiblemente se reduce desde
infinito hasta 0,5 mm. Procediendo de la pared cilíndrica no
curvada orientada además hacia el interior del envase, la cual
tiene entonces un radio de curvatura infinitamente grande, las
propiedades de estanqueidad han probado ser muy ventajosas si el
radio de curvatura hacia fuera disminuye hacia el extremo libre. De
manera similar es ventajoso si, según la invención, en sección
transversal a lo largo de la abertura para verter, el radio de
curvatura de la superficie exterior de la falda sellante en la tapa
de encaje rápido elástico está en el rango de 0,2 mm hasta 2 mm. La
zona con la mayor curvatura está entonces en la superficie donde
ésta tiene un radio de curvatura de solo 0,2 mm; mientras la zona
de la menor curvatura tiene un radio de preferiblemente 2 mm
aproximadamente. Según la invención está previsto además que
ventajosamente la superficie inferior convexamente curvada en la
zona del borde de la cabeza y la superficie exterior de la falda
sellante convexamente curvada opuesta a ella tienen una baja
rugosidad para alto acabado superficial, y están configuradas sin
relieves. Las herramientas de fabricación para verter las preformas,
si de ellas son sopladas las botellas, tienen numerosas juntas de
molde que se encuentran en planos de separación. La pieza de
trabajo producida de ello tiene entonces a menudo rebabas, pequeños
nervios o nudos, que se forman como relieves. Según la invención la
herramienta de fabricación puede ser ahora configurada de tal
manera que tales planos de separación, siempre que sean en absoluto
necesarios en la herramienta, no estén situados en las superficies
curvadas opuestas descritas. De esta manera se obtienen superficies
de sellado lisas y una estanqueidad óptima. Preferiblemente se
pueden abrillantar las herramientas para la fabricación de estas
superficies convexamente curvadas. De esta manera se obtiene un
alto acabado superficial, con lo que la estanqueidad es
adicionalmente mejorada.
Para obtener un sellado bueno y fiable, es además
ventajoso si según la invención la tapa de encaje rápido elástico
está compuesta de un material sintético termoplástico más blando
que el de la cabeza del envase, preferiblemente de polipropileno
amorfo. Si el envase para medio fluido es soplado de una preforma,
es apropiado si esa preforma está compuesta por ejemplo de PET,
APET o PETG.
La tapa de encaje rápido elástico, a la que se
hace referencia con respecto a la fabricación del envase para medio
fluido de la clase descrita en la introducción, puede esta hecha de
los siguientes materiales:
- PP Copolímero Aleatorio Tipo 3300 MC de la empresa BASF,
- PP Copolímero de Bloques Aleatorio Tipo 40036 MC de la empresa BASF,
- PP Metallocen Tipo Luflex 1712SX de la empresa BASF,
- LDPE Tipo 1200MN18 de la empresa ELFATO,
- LDPE Tipo 1700MN18 de la empresa ELFATO, y
- PP Moplen EP-C57MA de la empresa Montel.
Con la cabeza del envase para medio fluido de la
clase arriba descrita conformada según la invención, la cantidad de
material usado para envases que se pueden cerrar asépticamente
puede ser ventajosamente reducida. Mediante la omisión de una rosca
se puede hacer más fino el espesor de pared de la cabeza.
Comparando con una preforma convencional con una cabeza roscada, que
pesa aproximadamente 50 g, con la preforma según la invención se
pueden ahorrar 6 g de PET.
Una ventaja adicional del envase para medio
fluido conformado según la invención es la división funcional entre
el sellado macrológico y el sellado micrológico. Con ello son
compensados de manera fiable grandes errores de tolerancia, que
pueden ocurrir cuando el envase es conformado. Puesto que el punto
de apoyo o la línea de apoyo del sellado micrológico sobre la
superficie interior curvada de la cabeza del envase puede
desplazarse tanto en la dirección axial como radial sobre una
amplia zona, incluso grandes errores de tolerancia pueden ser
compensados de manera fiable. Un orden de magnitud típico de error
de tolerancia, que ocurre para un diámetro externo de cabeza de
envase de 34 mm, es de +/- 0,1 - 0,2 mm.
Los envases formados con la cabeza de envase
según la invención se pueden llenar con bebidas con un bajo
contenido en dióxido de carbono. La presión interna de un envase
lleno, por ejemplo una botella PET, están ventajosamente en el
rango de 1 bar a 4 bar.
Ventajas adicionales, características y
posibilidades de aplicación de la presente invención se derivan de
la siguiente descripción de ejemplos de realización preferidos en
combinación con los dibujos adjuntos. Muestran:
Figura 1 fragmentada y ampliada, está
representada una vista de sección transversal a lo largo de la
abertura para verter, donde sólo el extremo del lado de la bisagra
de la tapa de encaje rápido elástico muestra situada en contacto
sellante sobre la cabeza del envase.
Figura 2 un envase para medio fluido con la
cabeza y la tapa de encaje rápido elástico configurados según la
invención, donde el envase está representado aquí como una botella
PET, y
Figura 3 una parte de la cabeza del envase
mostrada fragmentada y ampliada, con la tapa de encaje rápido
elástico puesta sobre ella según el detalle III en la Figura 2.
El envase 1 para medio fluido mostrado en la
figura 2, aquí una botella de PET, tiene en su extremo superior una
cabeza 3 en forma de cuello cerrada con una tapa 2 de encaje rápido
elástico. Esta cabeza rodea una abertura 4 para verter. Las vistas
en sección transversal de las figuras están tomadas a través del eje
central longitudinal 5 del envase 1 para medio fluido. La abertura
4 para verter está rodeada por la superficie interior 7 en forma
anular dispuesta dentro de la cabeza 3. Esta puede estar
configurada esencialmente en forma cilíndrica en la zona inferior
de la abertura 4 para verter, es decir hacia el interior del envase
1. Por razones de simplicidad, en la representación esquemática de
la figura 1 la forma de esta superficie interior 7 es
aproximadamente cilíndrica, mientras que esta superficie interior 7
se desarrolla hasta aproximadamente media altura (línea 8)
estrechándose en forma de cono truncado en los ejemplos de las
figuras 2 a 3 en la zona del cuello del envase, es decir en la zona
de la cabeza 3; y después, en la dirección de la flecha 9 más lejos
hacia arriba, por encima de la media altura 8 está configurada
ensanchándose ligeramente hacia arriba en forma de cono truncado.
En el extremo libre superior de la cabeza 3 hay formado un borde 11
ensanchándose radialmente hacia afuera y hacia arriba - en mayor
medida en comparación con el que se acaba de describir - formando un
trinquete 12 rápido elástico. La superficie 13 interior de este
borde 11 está por lo tanto configurada curvada hacia arriba y hacia
el exterior. Si se mira en la dirección de la normal según la
flecha 14 (Fig. 1) desde arriba oblicuamente hacia esta superficie
13 interior del borde 11, la curvatura aparece convexa.
La cabeza 3 del envase 1 está provista en el
exterior bajo el borde 11 con un trinquete 15 el cual, como resalte,
delimita hacia arriba una raanura exterior 16. Esta última es
delimitada hacia abajo por medio de un anillo 17 de retención que
sobresale hacia fuera. Las mismas relaciones se encuentran en la
cabeza 3 del envase 1 para medio fluido.
En la ranura exterior anular 16 de la cabeza 3
perpendicular al eje central longitudinal 5 encaja un cierre de
seguridad 18 de la tapa 2 de encaje rápido elástico. Este cierre de
seguridad 18 forma una seguridad visual para el consumidor cuando
el envase está lleno y cerrado, la cual indica la abertura por
primera vez del envase, porque puntos 19 de ruptura controlada del
cierre de seguridad 18 se rompen cuando la tapa de encaje rápido
elástico se abre por primera vez.
Aparte de este cierre de seguridad 18, la tapa 2
de cierre rápido elástico tiene en general la forma de una copa,
que es fijada sobre la cabeza 3 con la apertura hacia abajo, con
una sección transversal en forma de U. La tapa 2 de cierre rápido
elástico tiene entonces en la parte de arriba la pared 20 de cierre
esencialmente plana. En el exterior se conecta a ésta un anillo 21
exterior de forma aproximadamente cilíndrica, el cual está
articulado a modo de bisagra opuesto al asidero 22 de apertura, con
lo que la bisagra está en parte solo formada por los puntos 19 de
ruptura controlada, y no juega ningún papel especial. Después de
repetidas aperturas, los puntos 19 de ruptura controlada se rompen
en esta zona opuesta al asidero 22, de forma que la tapa 2 de cierre
rápido elástico puede ser retirada completamente tras repetidas
aperturas.
Una falda 23 sellante de forma anular sobresale
desde la pared 20 de cierre de la tapa 2 de cierre rápido elástico
hacia el interior del envase 1. La superficie 24 exterior radial de
esta falda 23 sellante está configurada en bóveda desde el centro
radialmente hacia fuera. La sección transversal mostrada en las
representaciones de sección transversal (a lo largo de la abertura 4
para verter y el eje 5 central longitudinal) muestra una curvatura
que según las figuras 1 a 3 es contrapuesta a la curvatura de la
superficie 13 interior del borde 11. Se trata entonces de
curvaturas contrapuestas. Si se mira en la dirección de la flecha 25
(enfrente de la flecha 14) en la dirección de la normal a esta
superficie 24 curvada en bóveda de la falda 23 sellante, entonces
ésta aparece convexa. Las superficies 13 y 24 son entonces
superficies curvadas convexas contrapuestas. Estas dos se tocan una
a la otra en la representación de las figuras 1 a 3 en un punto 26,
que es una línea 26 anular en el cuerpo tridimensional.
En la zona de transición entre la pared 20 de
cierre y el anillo 21 exterior, la tapa 2 de cierre rápido elástico
está provista de una ranura 27 de encaje elástico. Radialmente
hacia fuera y oblicuamente hacia arriba, el material de la tapa 2
de cierre rápido elástico está configurado con un espesor d, que es
menor que el espesor de la pared 20 de cierre, con el resultado de
que se produce una línea 28 de rotación anular en la tapa 2 de
cierre rápido elástico, la cual se muestra por claridad en la
figura 1 como un punto. Este punto de rotación o línea de rotación
28 es un elemento del sellado macrológico descrito anteriormente.
La ranura 27 de encaje elástico hace posible, en cooperación con un
trinquete 29 exterior tórico configurado bajo ella dentro del anillo
21 exterior y el trinquete 12 rápido elástico de la cabeza 3, un
cierre seguro de la tapa 2 de cierre rápido elástico sobre la
cabeza 3. La figura 1 muestra esquemáticamente, por medio de una
imaginaria flecha 30 de fuerza, la fuerza de cierre con que las dos
superficies curvadas 13 y 24 son presionadas una contra la otra en
el punto donde se tocan (línea 26). Estas superficies 13 y 24
sellantes están siempre convexamente abovedadas una con respecto a
la otra. Con ello el punto de apoyo (línea 26) resulta siempre
definido con precisión para el sellado micrológico también descrito
anteriormente. Esta línea 26 puede desplazarse sobre las
superficies sellantes 13 y 14 curvadas y con ello compensar
inexactitudes dimensionales causadas por errores de fabricación por
dilatación térmica. Durante el transporte y almacenamiento los
envases llenos están expuestos a menudo a diferentes temperaturas.
Algunas veces los envases están a pleno sol, otras veces en una
cámara frigorífica. El nuevo cierre de encaje rápido elástico
ofrece con su sellado micrológico seguridad contra fugas aumentada,
especialmente porque la línea 26 de apoyo puede desplazarse sobre la
superficie 13 interior curvada del borde 11 y con ello puede
compensar una dilatación térmica. Del mismo modo se hace posible
una seguridad contra fugas aumentada, que puede resultar de
tolerancias de fabricación en la preforma 6, como se muestra en la
figura 4, de la tapa 2 de cierre rápido elástico o del envase 1
conformado por soplado (botella de PET). Asimismo se evitan de esta
manera de forma óptima fugas causadas por sacudidas.
La superficie 13 interior en el borde 11 está
conformada con un molde de inyección pulido con alto brillo. Tales
herramientas se pueden fabricar de esa manera en particular porque
en la zona de esta superficie 13 interior que forma la superficie
de sellado curvada de la cabeza 3 no hay planos de separación.
Claims (6)
1. Envase (1) para medio fluido con una tapa (2)
de encaje rápido elástico, ambos hechos de material sintético
termoplástico, en el cual la cabeza (3) en forma de cuello rodea
una abertura (4) para verter, que tiene dentro una superficie (7)
interior aproximadamente en forma de anillo, arriba en el extremo
(10) libre un borde (11) con un trinquete (12) rápido elástico y que
se puede cerrar por medio de la tapa (2) de encaje rápido elástico,
desde el interior de cuya pared (20) de cierre sobresale una falda
(23) sellante hacia el interior del envase (1) y se puede llevar a
contacto sellante con la superficie (13) interior del borde (11),
con lo que la tapa (2) de encaje rápido elástico tiene un trinquete
(29) exterior, la cabeza (3) del envase (1) se ensancha en su borde
(11) radialmente hacia fuera y arriba, y la superficie (13) interior
del borde (11) está curvada convexamente en la dirección visual
(14) hacia éste, caracterizado porque la superficie exterior
(24) de la falda (23) sellante en la tapa (2) de encaje rápido
elástico está también curvada convexamente en la dirección visual
(25) hacia ella, y tanto la superficie (13) interior del borde (11)
como la superficie exterior (24) de la falda (23) sellante forman en
contacto sellante una zona de estanqueidad anular con exclusivamente
una línea (26) de sellado de máxima tensión de compresión apoyada
en ella.
2. Envase según la reivindicación 1,
caracterizado porque la tapa (2) de encaje rápido elástico
tiene sobre su interior una ranura (27) de encaje elástico que
rodea la falda (23) sellante, que agarra por encima del borde (11)
de la cabeza (3), y porque el espesor (d) de la tapa (2) de encaje
rápido elástico es más pequeño en la dirección hacia fuera y hacia
arriba de la ranura (27) de encaje elástico que en la zona del
trinquete (29) exterior.
3. Envase según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque en sección transversal a lo largo de la
abertura (4) para verter, el radio de curvatura de la superficie
(13) interior del borde (11) de la cabeza (3) del envase disminuye
desde el interior del envase (1) hacia el exterior hasta el extremo
libre, preferiblemente reduciéndose desde infinito hasta 0,5
mm.
4. Envase según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque en sección transversal a lo largo de
la abertura (4) para verter, el radio de curvatura de la superficie
exterior (24) de la falda (23) sellante en la tapa (2) de encaje
rápido elástico está en el rango de 0,2 mm hasta 2 mm.
5. Envase según una de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizado porque la superficie (13) interior
convexamente curvada en la zona del borde (3) de la cabeza y la
superficie (24) exterior de la falda (23) sellante convexamente
curvada opuesta a ella tienen una baja rugosidad para alto acabado
superficial, y están configuradas sin relieves.
6. Envase según una de las reivindicaciones 1 a
5, caracterizado porque la tapa (2) de encaje rápido
elástico está hecha de un material sintético termoplástico más
blando que la cabeza (3) del envase (1), preferiblemente de
polietileno amorfo.
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