ES2229877A1 - Cierre sin forro con caracteristica de retencion por sello a presion. - Google Patents
Cierre sin forro con caracteristica de retencion por sello a presion.Info
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Abstract
Se describe una coraza de cierre (10) que tiene una pared extrema (14) y una pared lateral (16). La pared lateral tiene una rosca interior (18) para su acoplamiento a una formación de rosca de un cuello de recipiente. La coraza de cierre tiene una solapa de sellado (32) que se extiende radialmente desde la pared lateral y un elemento vertical anular (44) que se extiende desde la pared extrema. El elemento vertical (44) tiene un diámetro interno más grande que el diámetro de un acabado de sello del cuerpo del recipiente. La solapa de sellado (32) está dimensionada y dispuesta para ser presionada axialmente por el acabado de sello a la pared extrema (14), y presionada radialmente por el acabado de sello al elemento vertical (44). Un elemento elástico (45) está formado entre el elemento vertical (44) y la pared lateral (16) para oprimir radialmente al elemento vertical (44) contra la solapa de sellado (32) para lograr un sello radial hermético.
Description
Cierre sin forro con característica de retención
por sello a presión.
La presente invención se refiere, en general, a
un cierre de plástico para usarse con un recipiente asociado, y más
particularmente a un cierre sin forro que incluye una solapa de
sellado flexible y una esfera o pared de presión anular que coopera
para sellar la solapa de sellado contra un acabado del
recipiente.
Los cierres de plástico moldeados para
recipientes se han vuelto cada vez más populares para cerrar y
sellar los contenidos de recipientes, tales como los que se usan
para bebidas carbonatadas y no carbonatadas, condimentos y otros
productos alimenticios, así como para usarse con productos no
alimenticios, tales como aceite para motor. Aunque se han conocido
durante un número de años varias estructuras de cierres de
plástico, deben hacerse consideraciones de diseño especiales para
que el sellado que se desea sea efectivo, y para facilitar la
fabricación a alta velocidad y la aplicación de estos cierres.
Para lograr el rendimiento de sellado que se
desea, un número de estructuras de cierre hasta la fecha conocidas
han tenido una naturaleza mixta, incluyendo una coraza de plástico
externa relativamente rígida, y un forro de sellado interno
relativamente plegable y suave. Estos cierres forrados, formados,
por ejemplo, de acuerdo con la patente de US transferida legalmente
No. 4,343,754, patente US No. 4,378,893, patente US No. 4,407,422 y
patente US No. 4,497,795, han probado ser efectivos para usarse en
recipientes, incluyendo recipientes que tienen contenidos
carbonatados o presurizados de otra manera. El rendimiento de
sellado que se desea se logra al configurar la estructura de cierre
para que incluya una tapa de cierre exterior fuerte y roscada, con
un forro formado
in situ colocado contra una porción de pared extrema de la tapa. Los cierres de acuerdo con estas patentes están configurados para formar un llamado sello superior/lateral, ya que el forro puede acoplar en forma sellable tanto una superficie que mira generalmente hacia arriba de un recipiente asociado, como una superficie lateral del recipiente que mira generalmente hacia afuera.
in situ colocado contra una porción de pared extrema de la tapa. Los cierres de acuerdo con estas patentes están configurados para formar un llamado sello superior/lateral, ya que el forro puede acoplar en forma sellable tanto una superficie que mira generalmente hacia arriba de un recipiente asociado, como una superficie lateral del recipiente que mira generalmente hacia afuera.
Los cierres sin forro por otro lado ofrecen la
ventaja de simplificar la fabricación y de reducir los costos de
material en comparación con los cierres forrados. Sin embargo, los
cierres sin forro conocidos hasta la fecha no han proporcionado un
sello tan efectivo como el de los cierres forrados. En un cierre
sin forro, la superficie de sellado es moldeada del mismo material
que el de otras partes del recipiente. La propiedad elástica
necesaria para lograr un sello altamente efectivo es comprometida
por los requerimientos de diseño de otras características de la
tapa de cierre, tales como los requerimientos estructurales para
las características de evidencia de alteración y roscas. La
selección de un material para el cierre es por lo tanto un acto de
equilibrio, particularmente cuando los contenidos del recipientes
están
presurizados.
presurizados.
Cierres sin forro se describen, por ejemplo en
las patentes US Nos. 5,259,522; 4,540,102; 4,061,240; 5,782,369;
5,609,263; 4,196,818; 3,203,571; 4,276,989;
4,598,835 y
4,450,973.
La capacidad de lograr un sello de larga duración
y la capacidad de mantener al sello de larga duración durante
condiciones adversas es muy importante. Estas condiciones adversas
incluyen el "abombado" (es decir, la deformación del material
de la pared extrema del cierre, causando que la pared extrema se
abombe hacia afuera) y el "relajamiento" (es decir, la carga
superior de botellas apiladas en una bodega).
El presente inventor ha reconocido que sería
deseable proporcionar un cierre sin forro mejorado que mantuviera
un sello de larga duración efectivo que permaneciera efectivo
durante condiciones adversas.
La presente invención proporciona un cierre sin
forro con un sello de larga duración mejorado. El cierre incluye
una coraza que tiene una pared extrema y una pared lateral o faldón
dependiente. Dentro de la coraza, una saliente de sello lateral o
solapa de sellado se extiende radialmente hacia adentro desde la
pared lateral. Una saliente vertical se extiende axialmente desde la
pared extrema de la coraza. Una estructura radialmente elástica
está formada entre la saliente vertical y la pared lateral de la
coraza, en la pared extrema.
Cuando la coraza de cierre es ajustada y apretada
sobre un acabado de recipiente, tal como sobre un cuello de
botella, la solapa es desviada por el acabado de botella para
doblarse contra la saliente vertical. La solapa es lo
suficientemente larga como para sellar contra una región lateral del
acabado de recipiente, alrededor del radio del acabado del
recipiente, y hacia la superficie superior del acabado del
recipiente. La superficie superior del acabado del recipiente
presiona axialmente la solapa a la pared extrema de la coraza de
cierre, y el lado del acabado del recipiente presiona radialmente la
solapa contra la saliente vertical. La solapa tiene uno o más
dobleces para permitir que la solapa se conforme mejor a las
diferentes superficies de sellado.
La solapa es sujetada entre el lado del acabado
del recipiente y la saliente vertical. La estructura radialmente
elástica puede ser una estructura de refuerzo tipo red, y está
configurada para actuar como una pluralidad de resortes que
impulsen elásticamente la saliente vertical contra la solapa y la
solapa contra el lado del acabado del recipiente. Incluso si la
pared extrema del cierre se abomba o relaja, la acción de resorte
de la estructura de refuerzo mantendrá la fuerza radial necesaria
para mantener a la solapa sellada entre el lado del acabado del
recipiente y la saliente vertical.
De acuerdo con la invención, se pueden usar otras
estructuras elásticas en lugar de la estructura de refuerzo tipo
red. Un elemento anular sólido y suficientemente elástico, por
ejemplo, se puede usar para impulsar radial y elásticamente la
saliente vertical contra la solapa.
Varias otras ventajas y características de la
presente invención se harán fácilmente aparentes a partir de la
siguiente descripción detallada de la invención y las modalidades
de la misma, a partir de las reivindicaciones y de los dibujos
anexos.
La figura 1 es una vista en perspectiva
fragmentada de un cierre de la invención;
La figura 2 es una vista fragmentada ampliada
tomada de la figura 1;
La figura 3 es una vista inferior del cierre de
la figura 1 con una porción removida por motivos de claridad; y
La figura 4 es una vista seccional ampliada del
cierre de la figura 1 sellado a un acabado de recipiente.
Aunque esta invención es susceptible de
modalidades en muchas formas diferentes, se muestran en los dibujos
y se describirán en la presente en detalle modalidades específicas
de la misma con el entendimiento de que la presente descripción no
debe considerarse como una ejemplificación de los principios de la
invención, y no se intenta limitar la invención a las modalidades
específicas ilustradas.
La figura 1 ilustra un cierre 10 para ser
ajustado a un recipiente, tal como a una botella. Aunque desde este
punto en adelante la invención se describirá aplicada a una
botella, debe entenderse que la invención puede ser aplicada a una
variedad de recipientes, todos los cuales están abarcados por la
invención. La modalidad ilustrada del cierre está configurada
particularmente para usarse con una botella para contener bebidas
carbonatadas.
El cierre 10 está formado de preferencia de
polipropileno e incluye una pared extrema circular 14 y una pared
lateral o faldón dependiente 16. El faldón 16 incluye roscas 18
para acoplarse con roscas de un cuello de botella. El faldón 16
incluye una banda contra robo 20 sobre un extremo del mismo. La
banda contra robo 20 incluye una porción de banda anular 22, hacia
adentro de la cual se extiende una pluralidad de proyecciones de
acoplamiento de botella relativamente flexibles y separadas
circunferencialmente 24. Las bandas contra robo se describen en más
detalle en las patentes US Nos. 5,259,522; 5,205,423 y 5,800,764,
todas incorporadas en la presente a manera de referencia.
Como se ilustra en la figura 2, de acuerdo con la
presente invención, el cierre 10 incluye una solapa de sellado
anular 32 que se extiende radialmente hacia adentro desde el faldón
14. La solapa de sellado 32 incluye una porción de base 36 que se
extiende radialmente hacia adentro desde la pared lateral 16, y una
porción distal 38 que se extiende radialmente hacia adentro desde la
porción de base. La porción de base 36 se extiende desde una
superficie de la pared lateral 16 a un ángulo agudo A. La porción
de base 36 y la porción distal 38 tienen aproximadamente el mismo
grosor y son formadas juntas en un doblez 37, a un ángulo obtuso
B.
Una saliente vertical o elemento vertical anular
44 se extiende axialmente hacia adentro desde la pared extrema 14.
El elemento vertical 44 tiene un diámetro interno configurado de
tal manera que sujete la solapa de sellado 32 contra una superficie
exterior del acabado del recipiente cuando el cierre sea ajustado en
forma apretada sobre una botella.
Como se ilustra en la figura 3, el elemento
vertical 44 está conectado por una estructura radialmente flexible,
tal como un elemento elástico anular 45, a la pared lateral 16. En
la modalidad preferida, el elemento elástico 45 es formado de una
estructura de refuerzo tipo red. Sin embargo, son posibles otros
tipos de elementos elásticos, tales como un elemento anular
sustancialmente sólido formado de material elástico.
En la modalidad preferida, el elemento vertical
44 está conectado en porciones intermitentes 46-1,
46-2, 46-3, ...46-n,
alrededor de su circunferencia por una pluralidad de elementos o
refuerzos en forma de V y dirigidos radialmente 50. Los puntos
46-1, 46-2, 46-3,
46-n están en los ápices 50a de los elementos en
forma de V. Los refuerzos 50 incluyen extremidades 50b que están
conectadas entre sí y a la pared lateral 16 en extremos 50c de la
misma en los puntos 52-1, 52-2,
52-3, ...52-n, separados
intermitentemente alrededor de una circunferencia interior de la
pared lateral 16. Las extremidades 50b están dispuestas a un ángulo
agudo C hacia la dirección radial R.
La figura 4 ilustra la tapa de cierre 10 ajustada
sobre un cuello de botella 100 que tiene un acabado F. La solapa 32
es presionada por una superficie superior F1 del acabado F a la
pared extrema 14. Una superficie lateral F2 del acabado F es
presionada radialmente por la solapa 32 al elemento vertical 44.
La condición "relajada" de la solapa 32 y el
elemento vertical 44 se ilustra en forma desvanecida. Por
"relajada" se intenta decir que la solapa 32 no ha hecho
contacto aún con el acabado de la botella que avanza hacia el
cierre. En una condición relajada, la distancia Y entre una línea
central de cierre CL y el doblez 37 se selecciona para ser menor
que la distancia X entre un borde interior del elemento vertical 44
y la línea central CL. Esta relación recibe la forma arqueada de la
solapa 32 una vez desviada después de que el cierre es ajustado en
forma apretada al acabado F.
La solapa de sello 32 sella entre el cierre y el
acabado en dos lugares, entre el acabado superior F1 y la pared
extrema 14, y entre el acabado lateral F2 y el elemento vertical
44. Esto asegura un sello efectivo dada la distorsión de la pared
lateral 14. Ya que la fuerza radial elástica ejercida por el
elemento elástico 45 para presionar la solapa 32 contra el acabado
exterior F2 de la botella 100, se mantiene un sello efectivo
incluso si la pared extrema 14 del cierre se distorsiona, es decir,
se abomba o relaja.
A partir de lo anterior, se observará que pueden
llevarse a cabo numerosas variaciones y modificaciones sin alejarse
del espíritu y alcance de la invención. Debe entenderse que no se
intenta o debe inferirse limitación alguna con respecto al aparato
específico ilustrado en la presente. Por supuesto, se intenta
cubrir con las reivindicaciones adjuntas todas las modificaciones
que se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones.
Claims (12)
1. Un cierre, caracterizado porque
comprende:
una coraza que tiene una pared extrema y una
pared lateral dependiente;
una solapa de sellado que se extiende
radialmente, la cual se extiende hacia adentro desde la pared
lateral;
un elemento vertical anular que se extiende desde
la pared extrema y que puede acoplarse radialmente por la solapa de
sellado cuando dicho cierre es ajustado sobre un recipiente; y
un elemento elástico dispuesto entre dicho
elemento vertical y dicha pared lateral para presionar
elásticamente dicho elemento vertical contra dicha solapa de
sellado cuando dicho cierre sea ajustado sobre un recipiente.
2. El cierre de conformidad con la reivindicación
1, caracterizado porque dicha solapa de sellado, en una
condición relajada, se extiende radialmente formando un ángulo
oblicuo respecto una superficie de dicha pared lateral, en una
dirección alejada de dicha pared extrema.
3. El cierre de conformidad con la reivindicación
1, caracterizado porque dicha solapa de sellado, en una
condición relajada, tiene una porción de base y una porción distal
formadas juntas formando un ángulo obtuso en dirección radial.
4. El cierre de conformidad con la reivindicación
1, caracterizado porque dicho elemento elástico comprende
una estructura anular tipo red que tiene elementos dispuestos
formando un ángulo agudo en dirección radial.
5. El cierre de conformidad con la reivindicación
3, caracterizado porque dicho cierre tiene una línea central
vertical, y una primera distancia radial entre un punto en donde
dicha porción de base está conectada a dicha porción distal es
menor que una segunda distancia radial entre una superficie interior
de dicho elemento vertical y dicha línea central.
6. El cierre de conformidad con la reivindicación
1, caracterizado porque dicho elemento elástico comprende
una pluralidad de elementos de resorte en forma de V y dirigidos
radialmente, que tienen vértices conectados a una superficie
exterior de dicho elemento vertical, y que tienen extremidades
conectadas a una superficie interior de dicha pared lateral.
7. Un sistema de sellado de recipientes,
caracterizado porque comprende:
un cuello de recipiente que tiene un acabado de
sello y una formación de rosca sobre una superficie exterior del
mismo;
una coraza de cierre que tiene una pared extrema
y una pared lateral, la pared lateral tiene una rosca interior para
su acoplamiento a la formación de rosca del cuello;
dicha coraza de cierre tiene una solapa de
sellado que se extiende radialmente y un elemento vertical anular
que se extiende desde la pared lateral, dicho elemento vertical
tiene un diámetro interno mayor que el diámetro de dicho acabado de
sello del cuello del recipiente;
dicha solapa de sellado está dimensionada y
dispuesta para ser presionada axialmente por dicho acabado de sello
a la pared extrema, y presionada radialmente por el acabado de
sello al elemento vertical; y
un elemento elástico formado entre el elemento
vertical y la pared lateral para oprimir radialmente al elemento
vertical contra dicha solapa de sellado.
8. El sistema de conformidad con la
reivindicación 7, caracterizado porque dicha solapa de
sellado, en una condición relajada, se extiende radialmente
formando un ángulo oblicuo desde una superficie de dicha pared
lateral, en una dirección lejos de la pared extrema.
9. El sistema de conformidad con la
reivindicación 7, caracterizado porque dicha solapa de
sellado, en una condición relajada, tiene una porción de base y una
porción distal formadas juntas según un ángulo obtuso.
10. El sistema de conformidad con la
reivindicación 7, caracterizado porque dicho elemento
elástico comprende una estructura anular tipo red que tiene
elementos dispuestos según un ángulo agudo desde una dirección
radial.
11. El sistema de conformidad con la
reivindicación 9, caracterizado porque dicho cierre tiene
una línea central vertical, y una primera distancia radial entre un
punto en donde la porción de base está conectada a la porción distal
y la línea central es menor que una segunda distancia radial entre
una superficie interior del elemento vertical y dicha línea
central.
12. El sistema de conformidad con la
reivindicación 7, caracterizado porque dicho elemento
elástico comprende una pluralidad de elementos de resorte en forma
de V y dirigidos radialmente, que tienen vértices conectados a una
superficie exterior del elemento vertical, y que tienen extremidades
conectadas a una superficie interior de dicha pared lateral.
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