ES2225058T3 - Tapon para recipientes para productos liquidos. - Google Patents

Abstract

Tapón para recipiente para productos líquidos del tipo que comprende un faldón lateral (1) provisto de una parte, de un fileteado de rosca interno (10) y de una banda (11) de inviolabilidad inferior y unido, por otra parte, a un disco superior (2) que incorpora interiormente medios de estanqueidad destinados a cooperar con e (borde superior (B) de cuello (C) del recipiente, y que comprende un resalto exterior ((4) dispuesto en la zona de unión entre el faldón (1) y el disco (2), estando dicho resalto constituido por una cara radialmente interior destinada a situarse frente al cuello (C) y una cara inferior que porta un labio periférico (3) elásticamente deformable que en reposo se extiende hacia abajo en dirección del eje (X) del tapón y destinado a encajarse en posición de cierre entre dicho resalto (4) y dicho cuello (C), caracterizado porque dicho labio está realizado en la cara interior del resalto al lado de su zona de unión con la pared interna del faldón (1) delimitando un saliente radial (41) sobre dicho resalto (4) de tal modo que en posición de cierre del tapón, dicho labio se adapta, al ser sometido a esfuerzos, a por lo menos parte del contorno curvilíneo exterior (b) del borde superior (B) del cuello.

Description

Tapón para recipientes para productos líquidos.

La presente invención se refiere a un tapón roscado para recipientes para productos líquidos.

Los tapones utilizados en el envasado de productos líquidos tales como bebidas y, más en particular, bebidas carbonatadas, comprenden especialmente un faldón lateral provisto de un fileteado de rosca interno que asegura la unión con el cuello roscado del recipiente y conectado a un disco superior que lleva, interiormente, medios de estanqueidad destinados a cooperar con el borde superior de dicho cuello.

En la mayor parte de los casos, el faldón se prolonga hacia abajo en una banda de inviolabilidad, separable a través de una zona de debilitamiento, destinada a aplicarse con un saliente anular previsto en el cuello, por debajo del fileteado de rosca.

Existen ya tapones del tipo descrito en el documento EP 76778, en los que los medios de estanqueidad permiten prescindir de la presencia de una junta asociada y están realizados en una sola pieza con el tapón. En este documento, los medios de estanqueidad comprenden una corona rígida destinada a montarse a presión en el cuello del recipiente. No obstante, este montaje crea tensiones incluso en el disco superior que, con la acción del tiempo, el calor y la presión interna, dan -origen a grietas y/o deformaciones que resultan perjudiciales tanto para la estanqueidad como para la estética.

Además, para qué exista una superficie de contacto suficiente entre el cuello y la pared lateral de la corona, conviene que esta última tenga una altura importante.

Las principales consecuencias de esta configuración son, por una parte, imponer un par de enroscado elevado y, por otra parte, incrementar el riesgo de escape violento que, generalmente, es provocado por una desgasificación tardía.

Estos riesgos se ven acentuados, además, al emplear un material constituyente único, tal como el polietileno, menos resistente a la fluencia que el polipropileno utilizado para los tapones tradicionales equipados de una junta asociada.

Otra modalidad se describe en el documento EP 481 981, en el que los medios de estanqueidad están constituidos por un labio flexible destinado, en la posición de cierre del tapón, a estar replegado sobre si mismo y aplastado por el borde superior del cuello.

No obstante, para obtener una estanqueidad satisfactoria, es necesario en este caso ejercer un par de roscado importante, debido a que el labio debe ser replegado en, al menos 90º hacia arriba sobre sí mismo y/o contra el disco.

Además, la deformación del labio resulta difícil de controlar, sobre todo en ausencia de medios de centrado del cuello.

Una variante descrita en el documento WO 00/56615 consiste en adelgazar y alargar el labio flexible.

Sin embargo, la longitud y la delgadez de este labio sor entonces excesivas, hasta el punto de hacer que resulte difícil la puesta a punto del molde, así como el control del procedimiento de fabricación y, en especial, de la fase de refrigeración, lo que supone una disminución de velocidad de las cadencias de producción.

Además, esta variante tiene como objeto conseguir la integridad del borde superior del cuello del recipiente con un labio único.

Sin embargo, este labio único no permite obtener un nivel de estanqueidad óptimo, de, forma que no resulta posible controlar las tensiones de deformación del labio en una longitud tan grande sin disponer de medios de fijación sobre la pared interna del tapón,

La EP 0 644 125 basándose en el preámbulo de la reivindicación 1 prevé además otro modo de realización en el cuál el labio está unido a un resalto dispuesto en la zona de unión entre el faldón y el disco estando dicho resalto constituido de una cara inferior y una cara radialmente interior vertical destinado a posicionarse frente al cuello en posición de cierre del tapón.

No obstante, este respaldo no es mas que un exceso de espesor de la pared del faldón que no garantiza ninguna fijación y no ejerce esfuerzo alguno de deformación sobre el labio. Incluso, este defecto es perjudicial para la estanqueidad del acondicionamiento, particularmente en la zona situada por encima de los planos de unión del cuello y del recipiente.

La presente invención tiene por objeto resolver estos problemas técnicos de manera satisfactoria.

Este objeto se logra, de acuerdo con la invención, por medio de un tapón roscado del tipo precedente, caracterizado porque dichos medios de estanqueidad comprenden un resalto exterior previsto en la zona de unión entre el faldón y el disco, que presenta un saliente radical y que lleva un labio periférico elásticamente deformable, que se extiende hacia abajo, en reposo, en la dirección del eje del tapón y destinado, en la posición do cierre del tapón, a intercalarse entre el saliente de dicho resalto y el cuello adaptándose, al ser sometido a esfuerzos, a por lo menos parte del contorno curvilíneo exterior del borde superior del cuello.

Según una primera modalidad, dichos medios de estanqueidad comprenden, además, un labio anular interior elásticamente - deformable, posicionado de tal manera que su extremidad libre se adapte, al ser sometido a esfuerzos, a por lo menos el contorno interior del borde superior del cuello 5, en la posición de cierre del tapón.

De acuerdo con una variante, dicho labio interior está constituido o llevado por un elemento anular independiente, dispuesto en el tapón.

De conformidad con otra variante, dicho labio interior tiene un diámetro de unión con el disco comprendido entre los diámetros exterior e interior de dicho cuello y está inclinado con relación al eje del tapón, en un ángulo comprendido entre 0 y 45º.

De acuerdo con una característica ventajosa, dicho labio interior está destinado a intercalarse, al ser sometido a esfuerzos, en la posición de cierre del tapón, entre, por una parte, un resalto interior solidario de la cara inferior del disco y, por otra parte, el cuello del recipiente.

Según otra característica, la cara del resalto exterior y/o del resalto interior, situada frente al cuello en la posición de cierre del tapón, presenta un contra-despojo.

De acuerdo además con otra característica, dicho disco está provisto en su centro de un conjunto de nervaduras radiales de rigidez. Si se da el caso, estas nervaduras están adosadas al resalto interior.

Según una segunda modalidad, dichos medios de estanqueidad comprenden, además, una corona de centrado y de bloqueo integral con el disco que se extiende de forma coaxial con respecto a dicho labio periférico y que delimita, con dicho resalto exterior y/o el labio periférico, una garganta en la que se aloja el cuello en la posición de cierre del tapón.

Según otra característica ventajosa, la cara radialmente externa de dicha corona está provista, en la parte baja, de una protuberancia destinada a apoyarse contra la pared lateral interna del cuello.

Según todavía otra característica, la altura de la parte de corona que penetra en el interior del cuello en la posición de cierre de tapón, es superior a la carrera en vacío de desenroscado previa a la separación de la banda de inviolabilidad.

Según una característica ventajosa, dicho labio periférico está unido a la cara inferior del resalto exterior.

Según todavía otra característica, dicho labio periférico comprende un primer tramo rectilíneo, unido por un extremo a dicho resalto exterior y prolongado por su otra extremo mediante un codo por un segundo tramo rectilíneo.

De preferencia, el codo define un ángulo entre los dos tramos del labio cuyo valor está comprendido entre 0 y 60º.

Además, dicho labio periférico o su primer tramo está inclinado en un ángulo comprendido entre 20º y 60º con respecto al eje del tapón.

Según, todavía otra característica, el grosor de dicho labio periférico así como la geometría del resalto exterior están determinados, de tal forma que el contacto de apoyo entre dicho labio y el borde superior del cuello se realiza por encima de los planos de junta del citado cuello, lo que garantiza una buena estanqueidad.

Según una variante especifica, la cara inferior está provista de un filete que se extiende en dirección del labio interior.

El invento permite asegurar una estanqueidad reforzada del recipiente por medio de un tapón monobloque y de un solo material, susceptible de ser realizado en una sola operación de moldeo (por inyección o por compresión) y que ofrece pares de roscado y de desenroscado relativamente bajos y regulares.

La cooperación de los labios elásticos (periférico y/o interior) con los resaltos correspondientes, permite optimizar su deformación y su posicionamiento con relación a los rebordes del cuello.

La invención se comprenderá mejor con la lectura de la descripción que sigue con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

-las figuras 1A, 2A, 3A y 4A representan vistas en sección de cuadro modalidades del tapón de la invención, en estado libre antes de cerrar el recipiente;

-las figuras 1 B y 1 C representan vistas parciales en sección de la modalidad de la figura 1A, respectivamente, en posición a medio cerrar sobre el cuello y en posición de cierre estanco del recipiente; las figuras 1 D y 1 E representan vistas parciales en sección de los modalidades;

-las figuras 2B y 2C representan vistas parciales en sección de la modalidad de la figura 2A, respectivamente, en posición a medio cerrar sobre el cuello y de cierre estanco;

-las figuras 3B y 3C representan vistas parciales en sección de la modalidad de la figura 3A, respectivamente en posición a medio cerrar sobre el cuello y de cierre estanco;

-las figuras 4B y 4C representan vistas parciales en sección de la modalidad de la figura 4A, respectivamente en posición a medio cerrar y de cierre estanco.

El tapón representado en las figuras está destinado a cerrar recipientes para productos líquidos tales como bebidas (aguas minerales, zumos de frutas, sodas, ...). Estos recipientes pueden fabricarse de vidrio o material plástico, por insuflado de aire en las preformas.

De manera general, este tapón comprende un faldón lateral 1 provisto de un fileteado de rosca interno 10 y unido a un disco superior 2.

La geometría y, en particular, el paso del fileteado de rosca 10, están adaptados a los filetes de rosca F del cuello C del recipiente. El faldón 1 prolonga hacia abajo mediante una banda de inviolabilidad 11 a través de a zona de fragilidad 12 susceptible de romperse al desenroscar el tapón.

El disco superior 2 del tapón incorpora, interiormente, medios de estanqueidad destinados a cooperar con la parte superior del cuello C y, en particular, con su borde superior B.

La sección el borde superior B está delimitada lateralmente por un contorno exterior b (denominado "labio") y por un contorno interior b'. generalmente curvilíneo.

En el marco de la invención, los medios de estanqueidad se realizan de una sola pieza con el faldón 1 y el disco 2, utilizando el mismo material plástico que, de preferencia, es polietileno.

En la modalidad de las figuras 1A a 1 C, estos medios de estanqueidad comprenden un resalto radialmente exterior 4, previsto en la zona de unión entre el faldón 1 y el disco 2, que presenta un saliente radial 41 y que lleva un labio periférico 3, elásticamente deformable que se extiende, en reposo, como se presenta en la figura 1A, hacia abajo en la dirección del eje X del tapón.

El labio 3 se encuentra situado, así, transversalmente a la carrera ascendente del borde superior g del cuello C durante el enroscado del tapón en el recipiente.

En la posición a medio cerrar de la figura 1 B, el borde B del cuello C entra en contacto con el labio 3.

La continuación del enroscado supone la deformación progresiva del labio 3 por el borde B hasta que el labio 3 sea adapta, al ser sometido a esfuerzos, a por lo menos una parte del contorno curvilíneo exterior b del borde B al intercalarse y ser aplastado en el espacio comprendido entre el resalto 4 y dicho cuello, tal como se representa en la figura 1 C, al ser adosado contra el saliente 41.

La cara del resalto 4 vuelta hacia el cuello C presenta, de preferencia, por encima del saliente 41, un contradespojo 40 que permite compensar eventuales defectos de centrado, de diferencias dimensionales de dilatación, de realización del cuello y/o del tapón.

Sin embargo, con el fin de repartir los esfuerzos de deformación de manera regular a lo largo del labio 3, la cara 40 del resalto 4 y/o del disco 2 situada frente al cuello C puede tener, según una variante representada en las figuras 3A a 3C, un perfil complementario del borde B.

En la modalidad de la figura 1 D, el labio 3 comprende un primer tramo rectilíneo 31 unido por un extremo a la cara inferior del resalto 4 y prolongado por su otro extremo mediante un codo 30 por un segundo tramo rectilíneo 32.

El codo 30 define un ángulo a entre los dos tramos 31, 32, cuyo valor es positivo o negativo y que está comprendido entre 0 y 60º, de un lado o del otro del eje del primer tramo 31.

El labio 3 (y, en este caso, el primer tramo 31) está inclinado con un ángulo p comprendido entre 20º y 60º con respecto al eje X del tapón.

Esta geometría permite garantizar la conformación del labio periférico 3 sobre el borde superior b del cuello en posición de cierre, como se ilustra en la figura 1 C.

De manera más general, el perfil y el grosor (entre 0.2 y 0.6 mm) del labio 3 así como la geometría del resalto 4 y, en particular, la del saliente 41, están determinados de tal forma que el labio 3 se adapta de forma estanca a por lo menos, parte del contorno b del borde B, por encima de los pianos de junta-del cuello (no representados) cubriendo, según el caso, la parte inferior adyacente del contorno curvilíneo b.

Estos planos de junta están constituidos por finas nervaduras verticales que son el resultado de las operaciones de fabricación de recipiente. En efecto, el moldeo del recipiente a partir de su preforma y, en particular del cuello C, puede efectuarse por medio de un molde formado por dos cubiertas separables que delimitan, entre sus bordes en contacto, un intersticio muy estrecho al que puede fluir el material plástico para formar las nervaduras parásitas. Estas nervaduras subsisten en el cuello del recipiente después de su acabado.

Por tanto, no puede asegurarse una buena estanqueidad mas que cuando el labio 3 está apoyado contra la superficie lisa del cuello C, es decir, desprovista de cualquier aspereza, que no se encuentre más que por encima de los pianos de junta.

En la variante de la figura 1 E, el labio periférico 3 está asociado a una corona 5 de centrado y/o de bloqueo llevada por la pared inferior del disco 2. El punto más bajo de la corona 5 está situado, en reposo, por encima del nivel del extremo libre del labio 3, en su posición previa al cierre tal como se representa en la figura 1A. De preferencia, el disco 2 está provisto en su centro, de un conjunto de nervaduras radiales 7 de rigidez, adosadas en este caso a la corona 5.

En la modalidad de las figuras 2A a 2C, los medios de estanqueidad están dotados de un labio anular interior 6, elásticamente deformable.

Este labio anular 6 es, en este caso, solidario del disco 2 y se inclina hacia el eje X del tapón con un ángulo y comprendido entre 0 y 45º con un diámetro de unión con el disco 2 comprendido entre los diámetros exterior e interior del cuello C.

Así, su extremo libre es susceptible de acoplarse, al ser sometido a esfuerzos, con el contorno interior curvilíneo b' del borde superior B del cuello C, en la posición de cierre del tapón, con el fin de asegurar una estanqueidad complementaria de la asegurada con el contorno exterior b del borde B mediante el labio periférico 3.

En esta posición representada en la figura 2C, el labio interior 6 se intercala y es aplastado, al ser sometido a esfuerzos. entre un saliente radial 51 previsto en un resalto interior 52 solidario de la cara inferior del disco 2 y el borde superior b del cuello, al igual que el labio periférico 3 entre el resalto exterior 4 y el borde B.

Según una variante no representada, el labio 6 está previsto en, está constituido por, un elemento independiente, en forma de anillo o de disco, que está dispuesto en el fondo de tapón.

La cara del resalto 52 vuelta hacia el cuello C presenta, en este aso, por encima del saliente 51, un contradespojo 50 cuya función es similar la del contradespojo 40 del resalto 4.

En la modalidad de las figuras 3A a 3C, la corona 5 se prolonga hacia abajo y está destinada a extenderse coaxialmente con el cuello C, frente al labio 3.

La corona 5 delimita, con el resalto exterior 4 y el labio 3, una garganta 20 en la que se aloja el borde superior B del cuello C en la posición de cierre con el fin de asegurar un centrado y una estanqueidad complementaria en el interior del cuello C.

La cara inferior del disco está provista de un filete 21 que se extiende en la garganta 20 en dirección del labio 3. El filete 21 asegura la localización y la concentración de los esfuerzos de apoyo del cuello C, transmitidos por el labio 3 sobre una línea circular del disco 2.

Aunque solamente se ha representado en las figuras 3B y 3C, el filete 21 puede ser utilizado en asociación con las modalidades de las otras figuras.

La cara radialmente exterior de la corona 5 está provista en su parte baja, de una protuberancia 53.

La protuberancia 53 se apoya contra la pared lateral interna del cuello C en la posición a medio cerrar (figura 3B) y el cierre (figura 3C), lo que obliga a la parte baja de la corona 5 a girar en pivote hacia el interior del cuello.

La dimensión de la corona 5 y el contacto de la protuberancia 53 contra la pared interna del cuello C, permiten ofrecer una segunda zona de estanqueidad complementaria de la situada sobre el contorno exterior b del borde B.

En la modalidad de las figuras 4A a 4C, la altura de la parte de la corona 5 que penetra en el interior del cuello C, en la posición de cierre del tapón, es superior a la carrera en vacío de desenroscado previa a la separación de la bandas de inviolabilidad 11 por ruptura de la zona de fragilidad 1.

En esas condiciones, el borde superior B del cuello C encuentra primero el extremo de la corona 5, durante su desplazamiento ascendente y se separa. AI final, de esta corona durante su descenso.

Esta disposición permite así conservar la estanqueidad y evitar cualquier desgasificación intempestiva y/o cualquier puesta en comunicación con la atmósfera perjudicial para la calidad del producto líquido, los mismos que en caso de un desenroscado parcial accidental o fraudulento que no provoca más que la ruptura de la zona de fragilidad 12.

La pared interna de( cuello está siempre protegida contra las agresiones externas que puedan producirse durante las operaciones de fabricación, de traslado y de almacenamiento a granel de los recipientes y/o de las preformas, a diferencia de la pared externa, en particular en el caso de recipientes retornables.

El resultado es que el estado de las superficies internas del cuello entran en contacto con el labio interior 6 y/o !a protuberancia 53, participa de acuerdo con la invención, gracias a la sinergia favorable de los distintos medios de estanqueidad, en la obtención de un nivel de hermeticidad muy elevado, cualesquiera que sean las condiciones de utilización.

Claims (16)

1. Tapón para recipiente para productos líquidos del tipo que comprende un faldón lateral (1) provisto de una parte, de un fileteado de rosca interno (10) y de una banda (11) de inviolabilidad inferior y unido, por otra parte, a un disco superior (2) que incorpora interiormente medios de estanqueidad destinados a cooperar con e (borde superior (B) de cuello (C) del recipiente, y que comprende un resalto exterior ((4) dispuesto en la zona de unión entre el faldón (1) y el disco (2), estando dicho resalto constituido por una cara radialmente interior destinada a situarse frente al cuello (C) y una cara inferior que porta un labio periférico (3) elásticamente deformable que en reposo se extiende hacia abajo en dirección del eje (X) del tapón y destinado a encajarse en posición de cierre entre dicho resalto (4) y dicho cuello (C), caracterizado porque dicho labio está realizado en la cara interior del resalto al lado de su zona de unión con la pared interna del faldón (1) delimitando un saliente radial (41) sobre dicho resalto (4) de tal modo que en posición de cierre del tapón, dicho labio se adapta, al ser sometido a esfuerzos, a por lo menos parte del contorno curvilíneo exterior (b) del borde superior (B) del cuello.

2. El tapón de conformidad con la reivindicación 1, además caracterizado porque dichos medios do estanqueidad comprenden, además, un labio anular interior (6) elásticamente deformable posicionado de tal manera que su extremo libre se adapta, al ser sometido a esfuerzos, a por lo menos el contorno interior (b') del borde superior (B) del cuello en la posición de cierre del tapón.

3. El tapón de conformidad con la reivindicación 2, además caracterizado porque dicho labio interior (6) está constituido o llevado por un elemento anular independiente, dispuesto en el tapón.

4. El tapón de conformidad con la reivindicación 2, además caracterizado porque dicho labio interior (6) tiene un diámetro de unión con el disco (2) comprendido entre los diámetros exterior a interior de dicho cuello (C) y está inclinado con respecto al eje del tapón en un ángulo (y) comprendido entre 0 y 45º.

5. El tapón de conformidad con una de las reivindicaciones 2, 3 ó 4, además caracterizado porque dicho labio interior (6) está destinado a intercalarse, al ser sometido a esfuerzos, en la posición de cierre del tapón, entre, par una parte, un resalto interior (52) solidario de la cara inferior del disco (2) y, por otra parte, el cuello (C) del recipiente.

6. El tapón de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 5, además caracterizado porque la cara del resalto exterior (4) y/o del resalto interior (52) situada frente al cuello (C) en la posición de cierre del tapón, presenta un contradespojo (40, 50).

7. El tapón de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, además caracterizado porque dicho disco (2) está provisto, en su centro, de un conjunto de nervaduras radiales (7) de rigidez.

8. El tapón de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, además caracterizado porque dichos medios de estanqueidad comprenden, además, una corona de centrado y/o de bloqueo (5) solidaria del disco (2) y que se extiende de forma coaxial frente a dicho labio periférico (3) para delimitar con el citado resalto exterior (4) y/o el labio (3) una garganta (20) en la que viene a alojarse el cuello (C), en la posición de cierre del tapón.

9. El tapón de conformidad con la reivindicación 8, además caracterizado porque la cara radialmente exterior de dicha corona (5) está provista, en la parte baja, de una protuberancia (53) destinada a apoyar contra la pared Lateral interna del cuello (C).

10. El tapón de conformidad con las reivindicaciones 8 ó 9, además caracterizado porque la altura de la parte de la corona (5) que penetra en el interior del cuello en la posición de cierre del tapón, es superior a la carrera en vacío de desenroscado previa a la separación de la banda de inviolabilidad (11).

11. El tapón de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, además caracterizado porque dicho labio periférico (3) está unido a la cara inferior del resalto exterior (4).

12. El tapón de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, además caracterizado porque dicho labio periférico (3) comprende un primer tramo rectilíneo (31) unido por un extremo a dicho resalto exterior (4) y prolongado, por su otro extremo, mediante un codo (30) por un segundo tramo rectilíneo (32).

13. El tapón de conformidad con la reivindicación 12, además caracterizado porque el codo (30) define un ángulo (a) entre los dos tramos (31, 32) cuyo valor está comprendido entre 0 y 60º.

14. El tapón de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, además caracterizado porque dicho labio periférico (3) o su primer amo (31) está inclinado en un ángulo (p) comprendido entre 20º y 60º con respecto al eje (X) del tapón.

15. El tapón de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, además caracterizado porque el grosor de dicho labio periférico (3), así come la geometría del resalto exterior (4) son determinados, de tal manera que el contacto de apoyo entre dicho labio (3) y el borde superior (b) del cuello, se realiza por encima de los pianos de junta de dicho cuello.

16. El tapón de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, además caracterizado porque la cara inferior del disco (2) está provista de un filete (21) que se extiende en la dirección del labio interior (3).