ES2228882T3 - Cuello de plastico encajable a presion, para recipientes de vidrio. - Google Patents
Cuello de plastico encajable a presion, para recipientes de vidrio.Info
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Abstract
Un conjunto de cuello para su montaje en un cuello (10) de una botella (2) de vidrio que define una cámara (14) interna, teniendo el cuello (10) un primer extremo (7) conectado a la botella (2) y un segundo extremo (9) que define una abertura (12), un eje longitudinal del cuello definido a través del primer extremo (7) y del segundo extremo (9), un primer paso (17) a través del cuello (10) que proporciona comunicación de fluido entre la abertura (12) y la cámara (14) interna, un escalón (20) que se extiende radialmente desde una superficie externa del cuello adyacente a la abertura, estando el escalón (20) definido por la intersección de una primera superficie (24) dirigida radialmente hacia el exterior desde el eje longitudinal y una segunda superficie (22) dirigida en general hacia el primer extremo (7), definiendo el escalón una primera dimensión radial.
Description
Cuello de plástico encajable a presión, para
recipientes de vidrio.
Esta invención se refiere a un dispositivo
perfeccionado para montar un cuello de plástico en recipientes
hechos de vidrio. En particular, la invención se refiere a un
cuello de plástico con un extremo elásticamente deformable que está
adaptado para encajar en una botella de vidrio prefabricada, de tipo
vial, y a un casquillo sustancialmente no deformable, asegurado
sobre el extremo deformable del cuello para retenerlo en la
botella.
Para la presentación y almacenamiento de una
diversidad de productos, se prefieren los recipientes hechos de
vidrio sobre los recipientes hechos de plástico o de otros
materiales. Por ejemplo, los recipientes de vidrio resultan con
preferencia preferidos para almacenar productos cosméticos y
farmacéuticos, debido a que, como se sabe, el vidrio es
impermeable, químicamente inerte, estable y compatible con una
diversidad de productos. Los recipientes de vidrio pueden ser
fabricados en una diversidad de colores, formas y diseños
estéticamente atractivos. Como material para fabricar recipientes,
el vidrio ofrece una excelente claridad óptica que facilita la
visualización del contenido de la botella.
Sin embargo, las botellas de vidrio no pueden
ser, por lo general, fabricados a bajo coste con determinados
detalles estructurales deseables, tales como, por ejemplo,
tolerancias precisas, geometría detallada o rigurosa, y roscados
finos. Tales detalles estructurales producen embalajes que son más
atractivos y se comportan mejor (por ejemplo, abren y cierran de
manera más conveniente y sellan el contenido de forma más hermética
contra la contaminación y/o su deterioro), que las estructuras
menos detalladas encontradas típicamente en los recipientes de
vidrio de bajo coste. De este modo, los detalles estructurales están
asociados a un embalaje de calidad más alta y de mayor coste, es
decir, un embalaje de "gama alta" tal como, por ejemplo, un
embalaje para productos farmacéuticos y cosméticos de gama alta.
Como ejemplo particular, estos detalles estructurales resultan
deseables para embalajes de máscaras caras para sujetar de manera
segura un limpiador típico y una combinación típica de cepillo
aplicador y tapón de cierre.
Las botellas de vidrio de tipo vial, constituyen
un ejemplo de un tipo de botella de vidrio que puede ser fabricada
en serie a bajo coste. Una botella de vidrio típica de tipo vial,
se realiza, por ejemplo, mediante post-conformación
de un tubo de vidrio extruido. Tras la extrusión, el tubo de vidrio
se mantiene a una temperatura que permite que el mismo pueda ser
post-conformado, o, si ya se ha enfriado, ser
recalentado hasta una temperatura que permita la
post-conformación. El tubo extruido se corta a la
longitud deseada. Un extremo de la longitud de tubo cortada, se
comprime, se prensa en un molde, o se mecaniza de algún otro modo
para formar un extremo cerrado. El extremo opuesto de la longitud
de tubo cortada, es decir, el extremo con una abertura, se conforma
por arrollamiento en un molde, o se mecaniza de otro modo, para
configurar la abertura y proporcionar una pestaña alrededor de la
abertura. Las técnicas para producción en serie de botellas de
vidrio tipo vial, son bien conocidas. Debido a que este tipo de
botellas están hechas de vidrio, de bajo coste y de suministro
abundante, resulta ser un recipiente deseable.
Aunque ofrecen al menos las ventajas citadas
anteriormente, las botellas de vidrio de tipo vial producidas en
serie tienen diversas desventajas. Por ejemplo, las tolerancias
precisas, la geometría rigurosa o detallada, o los roscados finos
preferidos para un envase estética y funcionalmente superior, no
pueden ser proporcionados por estas botellas de bajo coste. Aunque
las botellas de vidrio de tipo vial tienen generalmente un anillo o
pestaña de cuello en el cuello, adyacente a la abertura de la
botella, las tolerancias dimensionales para la pestaña y el gollete
son relativamente grandes cuando se comparan con recipientes
producidos en serie y realizados con otros materiales, tales como,
por ejemplo, el plástico.
El plástico puede ser moldeado con un número
mínimo de etapas de fabricación con tolerancias precisas, a bajo
coste. Así, el plástico es un material ideal para conformar, por
ejemplo, una botella con un cuello finamente roscado. Sin embargo,
el envase de plástico no proporciona, en general, la misma utilidad
o atractivo comercial que el envase de vidrio, debido a que no puede
ser impermeable, químicamente inerte, estable y compatible con una
diversidad de productos como el vidrio, y no puede ofrecer la
claridad óptica del vidrio. Además, la percepción de que un envase
de plástico es un sustituto "barato" para un recipiente de
vidrio, puede impactar negativamente en la comercialización de los
productos contenidos en el recipiente.
Un recipiente ideal debería ofrecer las ventajas
de un recipiente de vidrio combinado con las ventajas de un cuello
de plástico. Se conocen recipientes que proporcionan las ventajas
de un cuello de plástico para una botella de vidrio fabricada en
serie fijando el cuello de plástico a la botella. En las
construcciones conocidas, el cuello de plástico se fija, por lo
general, mediante etapas de fabricación relativamente complejas y
costosas, tales como, por ejemplo, adhesión o grafado. Estos métodos
de fijación pueden añadir costes significativos unitarios de
producción a un recipiente realizado en dos partes.
El documento
FR-A-2 738 550 describe un
dispositivo sellante para un recipiente cerrado, que incluye un
cuello con una abertura cerrada y una pestaña anular externa,
teniendo dicho dispositivo una tapa interna para cubrir
coaxialmente el cuello del recipiente cerrado, y que incluye dientes
de enganche distribuidos por un ángulo alrededor del eje de la
tapa, siendo cada uno de ellos elástico radialmente hacia el
exterior desde una posición trabada bajo la pestaña anular, medios
de acceso situados por debajo de la tapa, y un anillo externo que
desliza coaxialmente contra, y por fuera de, dichos dientes de
enganche, y que incluye un casquillo circunferencialmente continuo
que posee, en un borde del mismo, un cordón continuo o discontinuo
interno que engancha bajo el anillo en la posición montada de dicho
anillo. El casquillo es radialmente elástico, de modo que pueda ser
enganchado en la tapa en la posición de cierre del cordón, pero
resistente a la rotura, a menos que el anillo sea destruido
irreversiblemente.
El documento US-A- 3.850.328
describe una disposición de cierre con sello de garantía
incorporado para los cuellos de botellas que tienen dos rebordes
anulares separados, de los que uno está dentado, que comprende un
cuerpo vertedor encajable a presión, en uno de los rebordes
anulares de la botella y que se extiende por el cuello, un manguito
tubular encajable en el cuello de la botella y que se superpone al
cuerpo vertedor para mantenerlo de forma segura en su lugar, y una
tapa de tornillo encajable en el cuerpo vertedor y que tiene una
banda dentada, que engancha con dientes de cooperación de la parte
de solapamiento del manguito tubular, unida a la tapa por medio de
una pluralidad de pedúnculos que forman el sello de garantía y que
deben ser rotos con anterioridad a que la tapa pueda ser
retirada.
La Patente U.S. núm. 4.773.553 de Van Brocklin,
describe un dispensador que incluye un manguito de plástico para su
montaje en un recipiente pestañeado. El manguito de plástico posee
lengüetas separadas que están inicialmente situadas radialmente
hacia el exterior, pero que pueden ser deformadas radialmente hacia
el interior por debajo de la pestaña del contenedor mediante una
copa (un casquillo) de montaje. Un inconveniente de esta disposición
consiste en que la copa de montaje debe tener resistencia
suficiente como para deformar las lengüetas y mantenerlas de forma
segura en la posición deformada. También, las variaciones en el
grado y dirección de deformación de las lengüetas, puede requerir
la provisión de lengüetas o una tapa que tenga dimensiones y
resistencia suficientemente grandes como para compensar tales
variaciones. Estas consideraciones podrían, a su vez, producir un
manguito de plástico y/o una copa con dimensiones (por ejemplo,
espesor, longitud, etc) que sean indeseablemente grandes, en
particular para un envase relativamente pequeño, tal como, por
ejemplo, un envase para una máscara. También, la copa de montaje
tiene un extremo inferior aguzado que podría causar molestias o
incluso daños al usuario, un inconveniente para un envase orientado
al consumo.
La Patente U.S. núm. 5.562.219 de Pous et
al., describe un dispositivo para sujetar un miembro
dispensador a un receptáculo. El dispositivo incluye un anillo de
sujeción, el cual se ha dotado en una porción inferior del mismo, de
lengüetas de sujeción rápida para fijar el anillo al cuello del
receptáculo. Se ha previsto un aro para evitar que las lengüetas se
separen, de modo que, dicho de otra manera, para asegurar que el
anillo se mantendrá fijado o sujeto. El aro puede estar dotado de
una o más proyecciones por la cara interna, que pueden estar
definidas por el lado convexo de una muesca formada en la pared del
aro. Un inconveniente de esta disposición consiste en que la muesca
de la pared del aro puede tener un impacto indeseado sobre la
apariencia externa de un envase acabado. Otro inconveniente de esta
disposición consiste en que el aro parece transmitir la adaptación
de interferencia friccional entre las proyecciones y el anillo de
plástico, pero no está, por otra parte, fijado de forma segura al
anillo.
También se conocen recipientes que tienen una
tapa de plástico sujeta a una botella por medio de un collar. Por
ejemplo, la Patente U.S. núm. 5.857.579 describe una tapa de
plástico dotada de un faldón que se acopla a presión en el extremo
abierto de una botella. Un collar, que puede estar hecho de un
material más rígido que el de la tapa, se sitúa sobre el faldón
para aumentar los puntos de contacto entre la tapa y el recipiente.
Sin embargo, la tapa se aplica directamente al envase, y no se
describe un cuello con una geometría rigurosa o detallada, roscados
finos, tolerancias dimensionales pequeñas o superficies sellantes
elásticas que pudieran soportar, por ejemplo, la tapa y el
aplicador de un envase de máscara.
De este modo, existe una necesidad de un
recipiente de dos partes, hecho a partir de una botella de vidrio
fabricada en serie con un cuello de plástico fijado de forma segura
con medios simples, económicos, de tal modo que el recipiente sea
hermético al aire, y de tal modo que el cuello de plástico pueda
soportar la geometría detallada o rigurosa, los roscados finos, las
tolerancias dimensionales pequeñas y/o las superficies elásticas de
sellado.
La presente invención está dirigida a un conjunto
de cuello para su montaje en el cuello de una botella de vidrio que
define una cámara interna, teniendo el cuello un primer extremo
conectado a la botella y un segundo extremo que define una
abertura, un eje longitudinal del cuello definido a través del
primer extremo y del segundo extremo, un primer paso a través del
cuello que proporciona comunicación de fluido entre la abertura y
la cámara interna, un escalón que se extiende radialmente desde una
superficie externa del cuello adyacente a la abertura, estando el
escalón definido por la intersección de una primera superficie
dirigida radialmente hacia el exterior desde el eje longitudinal y
una segunda superficie dirigida generalmente hacia el primer
extremo, definiendo el escalón una primera dimensión radial,
comprendiendo el conjunto de cuello: un miembro de cuello que posee
un extremo de dispensación y un extremo de conexión, un segundo
paso que proporciona comunicación de fluido entre el extremo de
dispensación y el extremo de conexión, abriendo el segundo paso
hacia el exterior en el extremo de dispensación, y estando en
comunicación de fluido con la abertura del cuello de la botella del
extremo de conexión, soportando el extremo de dispensación medios
para enganchar selectivamente un cierre, un manguito que depende del
extremo de conexión, y que está recibido en el segundo extremo del
cuello, estando el manguito empujado hacia una dimensión interna
que se aproxima de manera cercana a la primera dimensión radial del
escalón, soportando una porción inferior del manguito al menos un
saliente dirigido hacia el interior, que define una segunda
dimensión radial más pequeña que la primera dimensión radial del
escalón, estando el manguito adaptado para expansionarse contra el
empuje de tal modo que al menos un saliente sea móvil desde la
segunda dimensión radial hasta la primera dimensión radial para
permitir la instalación del miembro de cuello en el cuello, y un
corte anular en una superficie externa del manguito, que define un
borde dirigido descendentemente; y un casquillo metálico adaptado
para ser instalado en el manguito después de que el miembro de
cuello haya sido instalado en el cuello, teniendo el casquillo una
porción cilíndrica dimensionada para acoplarse apretadamente
alrededor de la superficie externa del manguito cuando al menos
dicho saliente se encuentra en la segunda dimensión radial de tal
modo que el manguito está restringido en cuanto a su expansión, y
al menos dicho saliente se ve impedido a moverse desde la segunda
dimensión radial hasta la primera dimensión radial, teniendo el
casquillo al menos un borde dirigido ascendentemente, adaptado para
enganchar en el borde del manguito dirigido descendentemente para
fijar el casquillo en el manguito, en el que el borde dirigido
ascendentemente está definido por un borde inferior del casquillo
metálico que está arrollado hacia el interior y hacia arriba.
El conjunto de cuello puede comprender además un
sello adaptado para ser posicionado entre superficies opuestas del
miembro de cuello y del cuello.
El conjunto de cuello puede comprender también un
limpiador conectado, ya sea al miembro de cuello o ya sea al
sello.
El conjunto de cuello puede comprender además un
limpiador formado integralmente con al menos uno de dichos miembro
de cuello o sello.
La invención se refiere además a un recipiente
que comprende el conjunto de cuello conforme a la invención, y a
una botella de vidrio, que define una cámara interna, teniendo el
cuello un primer extremo conectado a la botella y un segundo
extremo que define una abertura, un eje longitudinal del cuello
definido a través del primer y segundo extremos, un primer paso a
través del cuello que proporciona comunicación de fluido entre la
abertura y la cámara interna, un escalón que se extiende
radialmente desde una superficie externa del cuello adyacente a la
abertura, estando el escalón definido por la intersección de una
primera superficie dirigida radialmente hacia el exterior desde el
eje longitudinal, y una segunda superficie dirigida en general hacia
el primer extremo, definiendo el escalón una primera dimensión
radial.
La Figura 1 es un alzado lateral de una botella
de vidrio de tipo vial de la técnica anterior, dotada de un cuello
pestañeado;
La Figura 2 es un sección vertical parcial y en
alzado lateral de la botella con un conjunto de cuello conforme a
la presente invención sujeto a la misma;
La Figura 3 es una sección vertical despiezada
del conjunto de cuello que muestra las ranuras de expansión y el
reborde de sellado con mayor detalle;
La Figura 4 es una sección vertical parcial a
mayor tamaño que muestra el conjunto de cuello en el cuello de una
botella, con mayor detalle.
La Figura 5 es una sección vertical de la botella
con la combinación de miembro de cuello, tapa y cepillo, y el
limpiador, sujetos de acuerdo con la presente invención, y
Las Figuras 6 a 9 son vistas representativas en
sección vertical que muestran realizaciones alternativas del
reborde y del saliente de acuerdo con la invención.
Con referencia a las Figuras 1 - 3, se ha
representado un recipiente 1 que incluye una botella de vidrio 2,
la cual posee un cuerpo 4 que define sustancialmente una cámara 14
interna adaptada para almacenar un producto, del tipo de, por
ejemplo, un producto cosmético o farmacéutico. Se debe apreciar que
por motivos de claridad, todos los componentes y partes del
recipiente 1 pueden no haberse representado y/o marcado en los
dibujos. Según se utilizan en la presente descripción, los términos
"arriba", "abajo", "parte superior", "parte
inferior", etc., se refieren al recipiente 1 cuando está en la
orientación que se ilustra en las Figuras 1 y 2, por ejemplo, aunque
se debe comprender que el recipiente 1 puede estar en cualquiera de
otras muchas orientaciones durante su uso. También, a menos que se
defina otra cosa, los términos "interno" y "hacia el
interior" indican elementos o superficies dirigidas hacia, o más
próximas a, un eje longitudinal del recipiente o botella, y al
contrario, los términos "externo" y "hacia el exterior"
indican elementos dirigidos hacia fuera desde, o más alejados del
eje longitudinal.
La botella 2 puede ser una cualquiera de un
número de botellas de vidrio fabricadas en serie, bien conocidas,
que tiene una pestaña anular que define un escalón proximal
respecto a una abertura de un extremo. Particularmente adecuadas
son las botellas de vidrio de tipo vial hechas, por ejemplo,
mediante post-conformación de un tubo de vidrio
extruido. El tubo es extruido a partir de una composición de vidrio
adecuada. El tubo extruído se corta a una longitud. Cuando la
longitud del tubo ha sido suficientemente reblandecida mediante la
aplicación de calor, un extremo del tubo se conforma según un
extremo cerrado, y el otro extremo se conforma por arrollamiento
para configurar una abertura con un escalón.
El cuerpo 4 de la botella 2 posee una pared 18
vertical que conecta un extremo superior 6 con un extremo inferior
8 para definir una cámara 14 interna. El extremo 8 inferior es, en
general, un extremo cerrado. En el extremo 6 superior, un cuello
10, mencionado alternativamente como cuello de botella (gollete),
posee un primer extremo 7 conectado a la botella, y un segundo
extremo 9. Se define un eje longitudinal a través del primer extremo
7 y del segundo extremo 9 del cuello. Se proporciona una abertura
12 en el segundo extremo 9 para dispensar producto desde la cámara
14 interna. La abertura 12 está definida por un reborde 11 formado
por medio de una pared 16 periférica. La pared 16 periférica que
define la abertura 12, define también un paso 17 que proporciona
comunicación de fluido entre la cámara 14 interna y la abertura 12.
El cuello 10 puede tener una dimensión externa que es más estrecha
que la dimensión externa del cuerpo 4 de la botella 2. Se
comprenderá, sin embargo, que esta realización es meramente
ilustrativa, y que la pared 16 periférica que define la abertura 12
puede ser proporcionada de tal modo que la dimensión externa del
cuello 10 sea igual, o mayor, que la del cuerpo 4.
La pared 16 periférica del cuello 10 soporta una
pestaña 28 anular proximal respecto a la abertura 12. La pestaña 28
puede ser mencionada alternativamente como "anillo de cuello".
En la realización preferida, la pestaña 28 está vinculada por tres
lados mediante el borde 11, una superficie 24 lateral dirigida
hacia el exterior, y una superficie 22 de apoyo dirigida hacia
abajo. Se define un escalón 20 en la pestaña 28 mediante la
intersección de la superficie 24 lateral y la superficie 22 de
apoyo. La superficie 22 de apoyo está dirigida en general hacia
fuera desde la abertura 12, y, al menos en cierta medida, dirigida
por el interior hacia el primer extremo 7 del cuello 10. Aunque la
intersección de la superficie 24 lateral y de la superficie 22 de
apoyo ha sido representada formando un borde 26 relativamente
aguzado, se comprenderá que el borde 26 puede estar redondeado para
formar una transición gradual desde la superficie lateral hasta la
superficie de apoyo. La superficie de apoyo puede tener también una
superficie curva (véase 222 y 522 en las Figuras 7 y 9,
respectivamente).
En la realización preferida, el escalón 20 es una
estructura anular proporcionada como borde 26 inferior de la
pestaña 28. El escalón puede ser proporcionado alternativamente
como borde superior de una ranura anular alrededor del cuello 10
(véase 120 y 220 en las Figuras 6 y 7, respectivamente). El escalón
20 puede ser una estructura anular continua, o puede ser una
estructura discontinua dispuesta anularmente, es decir, una serie de
segmentos en escalón separados circunferencialmente alrededor del
cuello 10. En la realización preferida, la botella 2 posee un cuello
10 con un sólo escalón 20 anular. Sin embargo, se comprenderá que
el cuello 10 puede estar dotado de dos o más escalones anulares
separados verticalmente.
Aunque bien conocidas y fácilmente disponibles,
las botellas de tipo vial no tienen por lo general medios de
enganche de cierre deseables, por ejemplo, roscados finos para
enganchar tapas u otros tipos de cierres. Según se ha indicado en
lo que antecede, esto se debe a que las botellas conocidas no pueden
ser, en general, fabricadas en serie a bajo coste con tolerancias
dimensionales pequeñas, o con geometría detallada o rigurosa, tal
como, por ejemplo, roscados finos, escalones o ranuras. La presente
invención supera estos inconvenientes de la técnica anterior con el
montaje, de forma segura, de un miembro 30 de cuello de plástico en
forma de inserto o extensión, en la botella 2 conocida de manera
simple y a bajo coste.
Haciendo ahora referencia a las Figuras 1 - 4, el
miembro 30 de cuello posee un extremo 32 de dispensación opuesto a
un extremo 34 de conexión alineado a lo largo de un eje
longitudinal que es coaxial con el eje longitudinal del cuello 10
de botella. El extremo 32 de dispensación define un reborde 31 que
conduce a un paso 33 para dispensar el contenido de la botella desde
la cámara 14. El paso 33 de dispensación abre hacia fuera desde el
extremo 32 de dispensación, y está adaptado en el extremo 34 de
conexión para estar en comunicación de fluido con la cámara 14. El
extremo 32 de dispensación soporta medios 36 de enganche de tapa en
forma de, por ejemplo, roscas de tornillo 37. Mientras que se
prefieren los roscados de tornillo como medios de enganche de tapa,
se comprenderá que los medios 36 de enganche de tapa podrían
adoptar también otras formas (no representadas), tal como, por
ejemplo, orejetas y levas para un enganche de tipo bayoneta, un
cordón o una ranura para recibir una tapa a presión, un bisel
troncocónico para recibir una tapa de acoplamiento por fricción,
etc. Puesto que el miembro 30 es de plástico, puede ser moldeado a
bajo coste con un alto grado de detalle estructural. En
consecuencia, los medios 36 de enganche de tapa, por ejemplo, los
roscados 37, etc., pueden ser moldeados de modo que tengan una
estructura finamente detallada y que tengan tolerancias pequeñas,
adecuadas para un cierre impermeable.
Durante el uso, el medio 36 de enganche de tapa
soporta una tapa 39 (véase la Figura 5) en forma de, por ejemplo,
una simple tapa separable que puede ser manejada selectivamente
para abrir o cerrar el paso 33 de dispensación. Alternativamente,
la tapa 39 puede comprender una tapa que soporta un dispensador
(por ejemplo, una bomba, un cuentagotas, etc., no representado), o
una combinación de tapa/mango 73 y aplicador 75 (por ejemplo, un
cepillo aplicador, véase la Figura 5). Debido a que el miembro 30
de cuello plástico es de plástico, puede ser moldeado fácilmente con
otros detalles estructurales no encontrados típicamente en las
botellas de vidrio fabricadas en serie a bajo coste.
Por ejemplo, el extremo 32 de dispensación puede
tener medios de enganche de tapa tales como roscas de tornillo
moldeadas en la superficie externa del miembro de cuello o en la
superficie interna del paso 33. En la realización preferida, el
paso 33 está dimensionado para recibir un limpiador 70 convencional
(Figura 5) en forma de inserto, y posee una ranura 38 anular
moldeada en la superficie interna del paso 33. Para asegurar el
inserto limpiador en el paso 33, la ranura 38 está adaptada para
recibir un cordón 72 de enganche de acoplamiento a presión, que se
proyecta hacia el exterior desde la superficie externa del inserto
limpiador.
El miembro 30 de cuello está hecho, con
preferencia, a partir de uno o más materiales plásticos bien
conocidos, tales como, por ejemplo, poliacetal (POM),
acrilonitrilo-butadieno-estireno
(ABS), polietileno de alta densidad (HDPE) o "SURLYN" (una
marca registrada para una resina ionómera, descrita en la
literatura de producto como un polímero termoplástico "de enlace
iónicamente cruzado" derivado de copolímeros de etileno / ácido
metacrílico, disponible comercialmente en E.I. Du Pont de Nemours
and Company, Inc., Wilmington, DE). Se comprenderá que también
pueden ser adecuados otros materiales plásticos. El miembro 30 de
cuello está hecho a partir de un material plástico elegido por su
capacidad para ser fabricado en serie a bajo coste con tolerancias
precisas y geometría detallada o rigurosa. El material plástico se
elige también por su capacidad de ser impermeable, químicamente
inerte, estable y compatible con el producto que ha de ser
contenido y con el medio ambiente en el que ha de ser utilizado el
recipiente. Y el material plástico se elige de modo que sea
suficientemente elástico como para permitir que un casquillo 50 pase
sobre, y enganche con, un manguito 40 en relación de enganche
rápido a presión (discutido con mayor detalle en lo que sigue). El
miembro de cuello se realiza con medios convencionales, tales como,
por ejemplo, mediante moldeo por inyección. Alternativamente, se
puede emplear un proceso de bi-inyección para hacer
un miembro de cuello a partir de un primer material plástico con
una superficie 35 elástica sellante moldeada integralmente sobre el
reborde 31 hecho con el mismo o con otro material plástico.
El extremo 34 de conexión incluye una porción
elástica en forma de manguito 40 elástico dependiente del extremo
34 de conexión, y que está adaptada para ser recibida en el extremo
6 superior de la botella 2. El manguito 40 elástico posee una
superficie 42 interna y una superficie 44 externa. La superficie 44
externa es la superficie que está dirigida radialmente hacia el
exterior desde el eje longitudinal. La superficie 42 interna del
manguito 40 elástico es aquélla superficie que se enfrenta a una
superficie opuesta correspondiente de la botella 2. En la
realización preferida, la superficie 42 interna dirigida hacia el
interior se enfrenta a la superficie 24 lateral dirigida hacia el
exterior, del escalón 20. El manguito 40 del extremo 34 de conexión
posee una dimensión interna definida por la superficie 42 interna
que corresponde sustancialmente con, o que es ligeramente mayor que,
la dimensión externa de la pestaña 28. La superficie 42 interna
soporta al menos un saliente 46 dirigido hacia el interior. El
saliente 46 del manguito 40, es empujado elásticamente hacia el
interior para definir una dimensión interna más pequeña que la
dimensión externa de la pestaña 28, y que corresponde
sustancialmente con, o es ligeramente mayor que, una dimensión
externa del cuello 10. En la realización preferida, el saliente 46
es una estructura anular sustancialmente continua que corresponde
circunferencialmente, en cuanto a posición, con la configuración
anular continua preferida del escalón 20. La configuración anular
del saliente 46 está interrumpida solamente por pequeñas ranuras o
espaciamientos 48, cuyo propósito se explica con mayor detalle en
lo que sigue. Se comprenderá que si el escalón 20 se configura en
forma de segmentos separados circunferencialmente, el saliente 46
debe tener una o más porciones que corresponden, en posición
circunferencial, con los segmentos separados del escalón.
Con la disposición que antecede, el extremo 34 de
conexión que incluye el manguito 40 elástico y el saliente 46, está
dimensionado y dotado de elasticidad suficiente como para ser
recibido apretadamente sobre el extremo 6 superior de la botella 2
en relación de enganche rápido a presión sobre el escalón 20. En
consecuencia, cuando el extremo 34 de conexión del miembro 30 de
cuello es empujado sobre el cuello 10 de la botella 2, el manguito
40 elástico se expande para permitir que el saliente 46 pase sobre
la pestaña 28. Con preferencia, o bien el borde externo superior de
la pestaña 28, o bien el borde 48 interno inferior del saliente 46,
se ha configurado en rampa para facilitar la entrada de la pestaña
en el manguito 40. Una vez que el saliente 46 ha pasado sobre la
pestaña 28, el manguito 40 elástico vuelve sustancialmente a su
estado no expandido, forzando al saliente hacia el cuello 10 por
debajo de la pestaña 28. La separación del miembro 30 de cuello de
la botella 2 está evitada mediante el enganche de la superficie 49
superior del saliente 46 con la superficie 22 opuesta de apoyo del
escalón 20 mientras se aplique fuerza insuficiente para superar el
empuje dirigido hacia el interior del manguito elástico.
Las ranuras o espaciamientos 48 se proporcionan
en el manguito 40 para aumentar la capacidad del manguito 40 a
expansionarse hacia el exterior para recibir la pestaña 28, y
retraerse hacia el interior para acoplarse apretadamente al cuello
10 de la botella 2. Las ranuras permiten que la porción elástica
del miembro de cuello se expanda sustancialmente para acomodar la
pestaña de una botella con relativa facilidad, y para acomodar las
variaciones dimensionales encontradas típicamente en las botellas de
vidrio de tipo vial.
Para fijar el extremo 34 de conexión del miembro
30 de cuello, de forma segura, a la botella 2, se proporciona un
miembro retenedor anular rígido en forma de casquillo 50. El
casquillo 50 corresponde sustancialmente, en cuanto a forma, con la
forma externa del extremo 34 de conexión del miembro 30 de cuello.
El casquillo 50 está dimensionado para acoplarse apretadamente sobre
la porción elástica del extremo 34 de conexión, es decir, sobre el
manguito 40. El casquillo están dimensionado, y puede ser
posicionado sobre cualquier parte del manguito 40, de tal modo que
impide que el manguito 40 se expanda hacia el exterior
suficientemente como para permitir que el saliente 46 pase por
encima del escalón 20. En la posición preferida, al menos una
porción del casquillo está en alineamiento radial con el saliente
46. Para evitar la expansión del manguito 40, el casquillo 50 posee
una dimensión interna que corresponde sustancialmente con la
dimensión externa del manguito 40. Con el casquillo 50 rígido en su
posición sobre el manguito 40, el manguito 40 está restringido en
cuanto a expansionarse hacia el exterior. Debido a que el manguito
está restringido en cuanto a expansionarse hacia el exterior, el
saliente 46 está fijo en su posición por debajo del escalón 20,
evitando así que se tire del miembro 30 de cuello libre de la
botella. En cualquier caso, cuando el casquillo 50 se posiciona de
forma fija en el extremo 34 de conexión mediante acoplamiento a
presión o acoplamiento rápido, el miembro 30 de cuello se monta de
forma segura en la botella 2.
Para aumentar la capacidad del casquillo 50 para
fijar el miembro 30 de cuello a la botella 2, el casquillo 50 se ha
dotado de un borde 57 dirigido hacia arriba. El borde 57 dirigido
hacia arriba puede tener la forma del borde superior del casquillo
50. Con preferencia, se ha previsto un borde 57 dirigido hacia
arriba en el casquillo 50 por arrollamiento del borde 54 inferior
hacia el interior y hacia arriba. En otras palabras, el borde 54
inferior de la pared 56 del casquillo se ha doblado sobre sí mismo.
Adicionalmente a la provisión de un borde 57 dirigido hacia arriba
en el interior del casquillo 50, esta disposición proporciona un
reborde inferior "arrollado" atractivo para el casquillo 50,
que está libre de bordes agudos que pudieran provocar incomodidad o
algún daño al usuario.
El borde 57 dirigido hacia arriba del casquillo
50 engancha con un borde 45 correspondiente dirigido hacia abajo
del manguito 40. El borde 45 dirigido hacia abajo está definido por
un corte anular en la superficie 44 externa del manguito 40. El
borde 45 dirigido hacia abajo puede ser simplemente el borde
inferior del manguito (véase la Figura 7). Con preferencia, el borde
45 dirigido hacia abajo ha sido formado como parte de un
espaciamiento anular 59 en la superficie 44 externa del manguito
40.
Para retener de forma segura el manguito 40
elástico del miembro 30 de cuello en la botella 2, el casquillo 50
se hace con un material relativamente rígido tal como un metal. Con
preferencia, el casquillo 50 está hecho de aluminio. Otros
materiales relativamente rígidos pueden ser también adecuados para
fabricar el casquillo 50, tal como, por ejemplo, plástico rígido,
etc. El casquillo puede consistir en una configuración simple en
forma de manguito (véase 450 en la Figura 8), que tiene una pared
458 periférica solamente. Alternativamente, el casquillo 50 puede
tener una configuración a modo de copa (véanse las Figuras 1 - 2, 4
- 7, y 9), definida por una pared 58, 558 periférica, y una pared
52, 552 anular extrema, respectivamente.
El recipiente se ensambla mediante acoplamiento
rápido a presión del miembro 30 de cuello sobre el cuello 10 de la
botella 2. En otras palabras, el manguito 40 se presiona sobre el
cuello 10 hasta que el saliente 46 está por debajo de la pestaña
del cuello, es decir, hasta que el saliente 46 se sitúa en la
porción de diámetro reducido del cuello 10. A continuación del
acoplamiento del miembro 30 de cuello sobre el cuello 10 de la
botella 2, el casquillo 50 se acopla a presión sobre la superficie
44 externa del manguito 40. El casquillo se hace avanzar sobre el
manguito 40 hasta que el borde 57 dirigido hacia arriba del
casquillo 50 encaja con el borde 45 dirigido hacia abajo del
manguito 40. Esto fija el casquillo sobre el manguito.
Al menos un sello 60 anular ha sido previsto en
la conexión entre la botella 2 y el miembro 30 de cuello para
evitar el escape de producto desde el recipiente, y para evitar la
entrada de aire o de contaminante en el recipiente a través de la
conexión. Según se muestra en las Figuras 1 - 5, el sello 60 puede
ser un componente individual, es decir, un anillo en O separado o
una arandela capturada entre una superficie 64 del miembro 30 de
cuello y la superficie opuesta del borde 11 de la botella 2. Para
perfeccionar el efecto del sello 60, el extremo 34 de conexión y el
casquillo 50 están adaptados, en dimensión y estructura, para
enganchar el extremo 6 superior de la botella de tal modo que la
superficie 64 dirigida hacia abajo del extremo de conexión es
arrastrada hacia el borde 11 dirigido hacia arriba de la abertura de
la botella. Esto se consigue, en parte, separando el saliente 46 de
la superficie 64 una distancia que corresponde sustancialmente con
la dimensión de la pestaña 28 a lo largo del eje longitudinal del
recipiente. La pared 52 extrema del casquillo 50 está también
adaptada para contribuir al arrastre de la superficie 64 hacia el
borde 11. De este modo, el material elástico del sello 60 queda
capturado de manera segura, y apretado entre la superficie 64 del
miembro de cuello y el borde 11 de la botella 2, para formar una
barrera impermeable. Para aumentar la efectividad del sello formado
entre la superficie 64 del miembro 30 de cuello y el borde 11 de la
botella, se ha previsto un cordón anular o reborde 62 en la
superficie 64.
Como alternativa a un componente de sello
individual, el sello 60 puede comprender una parte de una estructura
compuesta en forma de superficie sellante a modo de arandela que se
moldea (por ejemplo, mediante moldeo por
bi-inyección), se adhiere o se fija de algún otro
modo a la superficie 64 del miembro 30 de cuello con anterioridad a
que el miembro de cuello sea montado en la botella 2.
El sello 60 está hecho de caucho, elastómero u
otro tipo de material elástico, y puede ser espumado para mejorar
sus características de elasticidad y sellado. En el caso de un
componente de sello individual o de una superficie sellante
moldeada, previsto en el miembro de cuello, el sello 60 puede estar
hecho, por ejemplo, de un material tal como silicona, Santoprene
(una marca registrada para caucho termoplástico disponible en
Advanced Elastomer Systems, Akron, OH), Kryaton, o polietileno de
baja densidad (LDPE).
Para facilidad de fabricación, simplicidad
estructural, durabilidad y longevidad, al menos el sello 60 se
sitúa entre el miembro 30 de cuello y la botella 2. Según se ha
indicado en lo que antecede, el sello se posiciona con preferencia
entre el borde 11 de la botella 2 y la superficie 64 anular del
miembro de cuello que se enfrenta al borde 11. Sin embargo, se
comprenderá que se puede proporcionar al menos un sello 60, o
sellos adicionales (no representados), entre cualquiera de las
superficies opuestas de la botella 2 y el miembro 30 de cuello,
respectivamente. Por ejemplo, se puede proporcionar un sello de
tipo de anillo en O entre la superficie 24 lateral del escalón 20 y
la superficie 42 interna del manguito 40 elástico del miembro de
cuello. Alternativamente, el sello podría comprender un elemento
interno o externo, tal como, por ejemplo, una membrana que puentea
la separación entre el miembro de cuello y la botella para formar
una barrera impermeable que conecte el miembro de cuello y la
botella.
En otra realización alternativa, el limpiador 70
puede ser moldeado integralmente, o moldeado por
bi-inyección, como parte integral del miembro 30 de
cuello o del sello 60. Alternativamente, el miembro 30 de cuello, el
sello 60 y el limpiador 70 pueden ser moldeados integralmente, o
moldeados por bi-inyección como unidad simple
adaptada para acoplarse a presión en una botella de vidrio estándar
de tipo vial, y fijada en su lugar con el casquillo 50.
Las Figuras 6 - 9 son vistas representativas en
sección vertical parcial que muestran realizaciones alternativas
del extremo 34 de conexión del miembro 30 de cuello y del extremo 6
superior de la botella 2. En las Figuras 6 y 7, el casquillo 50 es
sustancialmente el mismo que en la realización mostrada en las
Figuras 1 - 5. La Figura 6 muestra un escalón 20 formado como borde
superior de una ranura 115 con sección transversal angular, y un
saliente 46 sustancialmente similar al de la realización preferida.
La Figura 7 muestra un escalón 220 formado como borde superior de
una ranura 215 con sección transversal semicircular, y un saliente
246 con sección transversal semicircular que corresponde al de la
ranura 215. En la Figura 8, el casquillo 450 es similar a un
manguito, con bordes 454, 455 opuestos arrollados o plegados para
formar porciones separadas de diámetro reducido. Las porciones de
diámetro reducido están recibidas en ranuras 459, 461
correspondientes de la superficie 444 externa del manguito 440. El
borde superior de la ranura 459 sirve como borde 45 dirigido hacia
abajo del manguito 440, que engancha con un borde 57 dirigido hacia
arriba del borde inferior del casquillo 450. La Figura 8 muestra
también el reborde 441 que está configurado en rampa para facilitar
la entrada de la pestaña 428 en el manguito 440. Debido a que el
reborde 411 está en rampa, el saliente 466 no necesita estarlo. La
Figura 9 muestra una pestaña 528, un escalón 520 y un saliente 546,
cada uno de ellos con sección transversal redondeada. La
intersección de la pared 558 lateral con la pared 552 extrema del
casquillo 550, está redondeada de forma similar. Se comprenderá, a
partir de estas vistas representativas, que son posibles numerosas
combinaciones y variaciones con respecto a la estructura que
conecta el miembro de cuello con la botella.
Claims (5)
1. Un conjunto de cuello para su montaje en un
cuello (10) de una botella (2) de vidrio que define una cámara (14)
interna, teniendo el cuello (10) un primer extremo (7) conectado a
la botella (2) y un segundo extremo (9) que define una abertura
(12), un eje longitudinal del cuello definido a través del primer
extremo (7) y del segundo extremo (9), un primer paso (17) a través
del cuello (10) que proporciona comunicación de fluido entre la
abertura (12) y la cámara (14) interna, un escalón (20) que se
extiende radialmente desde una superficie externa del cuello
adyacente a la abertura, estando el escalón (20) definido por la
intersección de una primera superficie (24) dirigida radialmente
hacia el exterior desde el eje longitudinal y una segunda superficie
(22) dirigida en general hacia el primer extremo (7), definiendo el
escalón una primera dimensión radial, comprendiendo el conjunto de
cuello:
un miembro (30) de cuello que posee un extremo
(32) de dispensación y un extremo (34) de conexión, un segundo paso
(33) que proporciona comunicación de fluido entre el extremo (32)
de dispensación y el extremo (34) de conexión, abriendo el segundo
paso (33) hacia el exterior en el extremo (32) de dispensación y en
comunicación de fluido con la abertura (12) del cuello (10) de la
botella (2) en el extremo (34) de conexión, soportando el extremo
(32) de dispensación medios (36) para enganchar selectivamente con
un cierre (39), un manguito (40) dependiente del extremo (34) de
conexión y recibido en el segundo extremo (9) del cuello (10),
estando el manguito (40) empujado hacia una dimensión interior que
se aproximada de forma muy cercana a la primera dimensión radial
del escalón (20), soportando una porción inferior del manguito (40)
al menos un saliente (46) dirigido hacia el interior que define una
segunda dimensión radial más pequeña que la primera dimensión
radial del escalón, estando el manguito (40) adaptado para
expansionarse contra el empuje de tal modo que al menos un saliente
es móvil desde la segunda dimensión radial hasta la primera
dimensión radial para permitir la instalación del miembro (30) de
cuello en el cuello (10), y un corte anular en una superficie (44)
del manguito que define un borde (45) dirigido hacia abajo, y
un casquillo (50) metálico adaptado para ser
instalado en el manguito (40) después de que el miembro (30) de
cuello ha sido instalado en el cuello (10), teniendo el casquillo
(50) una porción cilíndrica dimensionada para acoplarse
apretadamente alrededor de la superficie (44) externa del manguito
cuando al menos el saliente (46) está en la segunda dimensión
radial de tal modo que el manguito (40) está restringido en cuanto
a expansión y al menos el saliente (46) está impedido para moverse
desde la segunda dimensión radial hasta la primera dimensión radial,
teniendo el casquillo (50) al menos un borde (57) dirigido hacia
arriba y adaptado para enganchar con el borde (45) dirigido hacia
abajo del manguito (40) con el fin de fijar el casquillo (50) al
manguito (40), en el que el borde (57) dirigido hacia arriba está
definido por un borde (54) inferior del casquillo (50) metálico que
está arrollado hacia el interior y hacia arriba.
2. El conjunto de cuello de la reivindicación 1,
que comprende además un sello (60) adaptado para ser posicionado
entre superficies opuestas del miembro (30) de cuello, y el cuello
(10).
3. El conjunto de cuello de la reivindicación 2,
que comprende además un limpiador (70) conectado al miembro (30) de
cuello o bien al sello (60).
4. El conjunto de cuello de la reivindicación 2,
que comprende además un limpiador (70) formado integralmente con al
menos un miembro (30) de cuello o con el sello (60).
5. Un recipiente, que comprende:
el conjunto de cuello de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, y
una botella (2) de vidrio que define una cámara
(4) integral, teniendo el cuello (10) un primer extremo (7)
conectado a la botella (2) y un segundo extremo (9) que define una
abertura (12), un eje longitudinal del cuello definido a través del
primer extremo (7) y del segundo extremo (9), un primer paso (17) a
través del cuello (10) que proporciona comunicación de fluido entre
la abertura (12) y la cámara (14) interna, un escalón (20) que se
extiende radialmente desde una superficie externa del cuello
adyacente a la abertura, estando el escalón (20) definido por la
intersección de una primera superficie (24) dirigida radialmente
hacia el exterior desde el eje longitudinal y una segunda
superficie (22) dirigida en general hacia el primer extremo (7),
definiendo el escalón una primera dimensión radial.
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