ES2280551T3 - Conjunto de cierre con valvula. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto de cierre de recipiente incluyendo: un cuello de recipiente (1) que tiene una primera rosca en su superficie exterior; un cierre (2) para el cuello, teniendo el cierre un agujero en él, una faldilla (5) que se extiende hacia abajo, y una segunda rosca en una superficie interna de la faldilla para enganchar la primera rosca en el cuello de recipiente, donde el agujero incluye un pico de vertido (3) formado integralmente con el cierre.
Description
Conjunto de cierre con válvula.
Esta invención se refiere a conjuntos de cierre
resellables que pueden proporcionar un acceso rápido al contenido
de un recipiente a través de un pico, sin desenganchar completamente
el cierre del cuello de recipiente.
Se conocen conjuntos de cierre para bebidas para
deportistas, en los que el cierre está provisto de un pico de beber
y el conjunto se puede abrir usando una mano o usando los
dientes.
Los cierres existentes de este tipo incluyen los
denominados cierres de empuje-tracción. Típicamente,
tales cierres incluyen un tapón principal que tiene un agujero
central en comunicación con el agujero de un pico. El pico tiene un
elemento de tapón que bloquea parcialmente la parte superior del
agujero. Un tapón superior, que también tiene un agujero central,
está montado en el pico. El tapón superior es normalmente móvil
axialmente entre una primera posición y una segunda posición. En la
primera posición, el agujero en el tapón superior es sellado por el
elemento de tapón, sellando el recipiente. En la segunda posición,
el agujero de tapón superior no es sellado por el elemento de
tapón, dejando que el contenido del recipiente salga del recipiente
alrededor del elemento de tapón y a través del agujero en el tapón
superior. Se describen conjuntos de cierre de este tipo, por
ejemplo, en WO00/64774. Se ha hallado que tienen amplia aplicación
en campos distintos de las bebidas para deportistas, por ejemplo en
las botellas de líquido de lavado.
Otros cierres de bebidas para deportistas tienen
una configuración alternativa en la que el pico de vertido puede
ser abierto por torsión.
DE-A-4328582 describe tal conjunto
incluyendo un tapón que tiene un pico de vertido y una faldilla con
una rosca interna que corresponde a una rosca externa en el cuello
del recipiente. El conjunto incluye adicionalmente una pieza de
inserto que puede ser insertada de forma sellante en el cuello del
recipiente, que se extiende al menos parcialmente encima del cuello
de recipiente al tapón y que coopera con elementos en el tapón para
sellar el recipiente cuando el tapón está fijado completamente en el
cuello, pero permitiendo que salga líquido del recipiente a través
del pico de vertido cuando el tapón está parcialmente desenroscado
del cuello.
EP-A-0527532
describe un cierre para presurizar y despresurizar recipientes. La
válvula incluye un cuello roscado, un tapón roscado que tiene un
paso interno, y un cuerpo de válvula que tiene una superficie
circunferencial de sellado. Un borde del paso interno en el cierre
define un asiento de válvula para formar un cierre hermético contra
el cuerpo de válvula dentro del cierre. La válvula se puede abrir
aplicando fuerza o presión a través del paso interno.
Alternativamente, el cierre se puede desenroscar parcialmente del
cuello para abrir la válvula.
Sin embargo, estos cierres tienen varios
problemas asociados. Un problema es el hecho de que la tasa de flujo
alrededor del tapón cuando el cierre está en la posición abierta
puede ser inadecuado.
Además, los cierres de pico previamente
conocidos a menudo no proporcionan un sellado efectivo en la unión
entre el agujero de pico y el tapón colocado en el agujero cuando el
pico está cerrado. Esto es porque el cierre se mantiene en la
posición de cierre hermético solamente por fuerzas de rozamiento, y
se puede aflojar para permitir escape del contenido. Esta falta de
sellado eficiente también significa que los cierres de
empuje-tracción estándar no son efectivos para uso
en contenedores conteniendo bebidas con gas. El sellado formado por
el cierre no es suficientemente estando para evitar la pérdida de
gas del recipiente entre llenado y consumo, ni para evitar el
escape de gas una vez que el recipiente ha sido abierto por vez
primera y después resellado para consumo posterior. Además, la
presión interna producida por carbonización tendería a abrir los
cierres existentes produciendo por ello escape.
Otro inconveniente de los cierres existentes
para bebidas para deportistas es que es difícil de incorporar
características evidenciadoras de manipulación. Por ejemplo,
GB-A-2264110 describe un aro
evidenciador de manipulación para tal conjunto, pero es evidente
que se necesitaría una fuerza excesiva para lograr la separación
fiable del aro en la práctica.
También sería deseable proporcionar un conjunto
de cierre conveniente para bebidas para deportistas que pueda
incorporar las características de seguridad contra la presión para
utilización con bebidas con gas que se describen y reivindican en
WO95/05322, WO97/21602 y WO99/19228.
Según la presente invención, se facilita un
conjunto de cierre de recipiente incluyendo:
- un cuello de recipiente que tiene una primera rosca en su superficie exterior;
- un cierre para el cuello, teniendo el cierre un agujero en él, una faldilla que se extiende hacia abajo, y una segunda rosca en una superficie interna de la faldilla para enganchar la primera rosca en el cuello de recipiente, donde el agujero incluye un pico de vertido formado integralmente con el cierre;
- elementos de válvula complementarios en el cuello y el cierre, donde los elementos de válvula enganchan para proporcionar una junta estanca a los fluidos sobre el cuello cuando el cierre está fijado completamente en el cuello, pero los elementos de válvula permiten la salida de fluido del cuello a través del agujero cuando el cierre está en una posición intermedia en la que el cierre todavía se retiene en el cuello, y donde el cierre se puede mover desde la posición completamente fija a la posición intermedia por rotación relativa del cierre y el cuello; y
- elementos de tope complementarios en el cuello y el cierre para bloquear o restringir la rotación del cierre en el cuello de recipiente más allá de la posición intermedia en la que el cierre todavía es retenido en el cuello,
- caracterizado porque: el cierre incluye una junta estanca de tapón cilíndrico que se extiende hacia abajo que forma un ajuste estanco en un agujero cilíndrico del cuello de recipiente cuando el cierre está en la posición intermedia y cuando el cierre está en la posición de cierre hermético en el cuello para resistir el escape de fluido entre el cuello y la faldilla de cierre cuando el cierre está en la posición intermedia; y los elementos de válvula incluyen:
- una entrada tubular al agujero en el tapón, extendiéndose dicha entrada hacia abajo del agujero y teniendo una superficie circunferencial de sellado en su extremo inferior; y un tapón de sellado complementario situado dentro del cuello de recipiente contra el que la superficie de sellado forma una junta estanca a los fluidos cuando el cierre está en la posición de cierre hermético, donde el tapón de sellado incluye una porción estanca a los fluidos que tiene una superficie circunferencial de sellado complementaria de la superficie de sellado de dicha entrada, y uno o más agujeros situados fuera de la superficie circunferencial de sellado para permitir el paso de fluido a través del tapón.
El conjunto de la invención utiliza una rosca,
es decir una acción de torsión en lugar de una acción de
empuje-tracción, para mover el cierre (también
denominado aquí el "tapón" o "tapón de cierre") de una
posición de cierre hermético a una posición intermedia de vertido.
Preferiblemente, el cierre puede ser movido de la posición de cierre
hermético en el cuello a la posición intermedia de vertido en el
cuello por rotación relativa del cuello y el cierre a través de un
ángulo de menos que 360 grados, preferiblemente de aproximadamente 5
a aproximadamente 180 grados, más preferiblemente un ángulo de
aproximadamente 22,5 (1/16 de vuelta) a aproximadamente 90 grados
(¼ de vuelta), y muy preferiblemente aproximadamente 45 grados (1/8
de vuelta). Esto permite la fácil apertura y cierre del pico de
vertido con una mano o con los dientes, por ejemplo por rotación
relativa del tapón y del cuello de aproximadamente 45 grados.
El término "roscas" se refiere a cualquier
dispositivo de salientes o rebajes de interenganche en el cuello y
el cierre que permiten la rotación relativa del cierre y cuello,
pero retienen el cierre en el cuello en las posiciones de sellado y
de vertido. Preferiblemente, las roscas se enroscan, es decir,
permiten el movimiento relativo del tapón y el cuello a lo largo de
un recorrido sustancialmente helicoidal. Preferiblemente, las
roscas son roscas de paso pronunciado. Por ejemplo, las roscas
primera y segunda tienen preferiblemente un paso de rosca medio de
aproximadamente 5 a aproximadamente 35 grados, más preferiblemente
de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 grados. Preferiblemente,
la rotación de la posición de cierre hermético a la posición de
vertido mueve el cierre a través de una distancia axial de
aproximadamente 1 mm a aproximadamente 10 mm, más preferiblemente
de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 8 mm, dependiendo del
tamaño del cuello.
Preferiblemente, al menos una de las roscas
primera y segunda tiene al menos dos, preferiblemente cuatro inicios
de rosca. Preferiblemente, los segmentos de rosca siguen un
recorrido de rosca sustancialmente continuo, preferiblemente
sustancialmente helicoidal, en toda la rotación cuando el cierre se
enrosca sobre el cuello de recipiente, aunque el paso de la hélice
puede variar. El recorrido de rosca continuo hace que el conjunto
especialmente sea fácil de cerrar por ancianos y enfermos, o por
niños. En contraposición, las roscas del tipo de bayoneta requieren
una manipulación escalonada, relativamente compleja, para fijar el
cierre sobre el cuello de recipiente, con el resultado de que el
cierre a menudo se fija inadecuadamente en el cuello de
recipiente.
Las roscas incluyen elementos de tope
complementarios en el cuello y el cierre para bloquear o resistir el
desenroscado del cierre en una o varias de dichas posiciones
intermedias de vertido en las que el pico de vertido está en
comunicación de fluido con el interior del cuello. Preferiblemente,
la característica de bloqueo puede ser anulada para permitir la
completa extracción del tapón, por ejemplo por rotación relativa
adicional del cuello y el tapón a través de aproximadamente 1/16 a
¼ vuelta, preferiblemente aproximadamente 1/8 de vuelta, como se
describe mejor a continuación. Los elementos de tope pueden incluir
un saliente en el cuello o la faldilla de cierre. El saliente puede
apoyar contra y bloquear una rosca u otro saliente complementario
en la faldilla de cierre o el cuello, respectivamente.
Alternativamente, el saliente puede ser recibido en un rebaje
complementario en la faldilla de cierre o el cuello,
respectivamente. Así, el cierre no se quita normalmente
completamente al vaciar el recipiente a través del agujero. En
cambio, en el uso normal, se mantiene en la posición intermedia de
vertido, mientras que, como se ha indicado, mantiene preferiblemente
la opción de quitar el tapón completamente.
La característica de bloquear o restringir el
desenroscado del cierre en una posición intermedia de vertido puede
ser anulada preferiblemente sin daño de las roscas aplicando un par
sustancialmente incrementado o una fuerza axial al cierre, o por
una combinación de presión hacia abajo en el cierre y aplicando un
par de desenroscado. Esto permite quitar completamente el cierre
para poder beber o efectuar el vertido incluso de forma más fácil o
más rápida, y también para poder rellenar el recipiente a través del
cuello del conjunto, si se desea.
\newpage
En realizaciones preferidas el conjunto incluye
además al menos una rosca de guía en el cuello o la faldilla de
cierre, donde la rosca de guía está adaptada para guiar los
elementos de tope complementarios a enganche en dicha(s)
posición(es) intermedia(s), y donde la rosca de guía
está adaptada además para ser anulada por aplicación de un par
predeterminado o fuerza axial en el cierre para poder desenroscar el
cierre pasadas dicha(s) posición(es)
intermedia(s). La rosca de guía se situará preferiblemente
entre elementos de rosca sobresalientes de las roscas primera y
segunda, y normalmente tendrá un perfil inferior (menor altura
sobresaliente) que los elementos de rosca entre los que está
situada.
En algunas realizaciones se puede definir una
pluralidad de posiciones intermedias de vertido del cierre en el
cuello por una pluralidad de medios de bloqueo en las roscas, por lo
que una de dicha posición intermedia del cierre puede ser
seleccionada para dar una tasa máxima predeterminada de flujo de
fluido a través del conjunto.
El conjunto puede incluir además elementos que
enganchan en una o más posiciones intermedias de vertido para
retener el cierre en esa posición hasta que se aplica un par de
cierre mínimo predeterminado para cerrar el cierre. Tales elementos
pueden proporcionar al usuario un "clic" que puede ser oído y
sentido cuando se llega a la posición de vertido, y por ello reduce
la probabilidad de resellado accidental del conjunto en la práctica.
Elementos adecuados serían un saliente tal como un nervio
longitudinal en uno del cuello de recipiente y la faldilla de
cierre y un rebaje complementario en el otro del cuello de
recipiente y la faldilla de cierre en el que se recibe el saliente
en la posición intermedia.
Preferiblemente, las roscas en el cuello del
recipiente y el cierre incluyen las características de seguridad
contra la presión para uso con bebidas con gas que se describen y
reivindican en WO95/05322, WO97/21602 y WO99/19228, cuyo contenido
completo se incorpora expresamente aquí por referencia. Brevemente,
tales conjuntos de cierre incluyen además elementos mutuamente
enganchables en el cuello y cierre para bloquear o restringir la
rotación del cierre en una dirección de desenroscado más allá de una
posición intermedia cuando el cierre está bajo una presión axial en
una dirección emergente del cuello de recipiente, y el cuello y
cierre están construidos y dispuestos para proporcionar una salida
para que salga gas por el cuello de recipiente al menos cuando el
cierre esté en dicha posición intermedia.
Por ejemplo, en algunas realizaciones que
incorporan la característica de seguridad contra la presión, las
roscas en el cuello de recipiente y el cierre están construidas y
dispuestas para permitir desplazamiento axial del cierre con
relación al cuello al menos cuando el cierre está en dicha posición
intermedia, y donde dichos elementos mutuamente enganchables están
adaptados para enganchar uno con otro cuando el cierre es axialmente
desplazado en una dirección emergente del cuello. Preferiblemente,
los elementos mutuamente enganchables están construidos y
dispuestos de manera que no enganchen mutuamente uno con otro cuando
el cierre sea desplazado axialmente en una dirección hacia dentro
hacia el cuello en dicha posición intermedia.
Por ejemplo, los elementos mutuamente
enganchables pueden incluir un paso o rebaje formado en la
superficie inferior de uno de los segmentos roscados del cuello o
cierre para proporcionar una primera superficie de tope contra la
que una segunda superficie de tope en uno de los respectivos
segmentos roscados complementarios contacta para bloquear o
restringir la rotación del cierre en una dirección de desenroscado
en la posición intermedia cuando el cierre está bajo presión axial
en una dirección emergente del cuello de recipiente.
Las roscas en el cuello y/o en el cierre pueden
incluir además una o más ranuras axiales, transversales o
helicoidales de salida de gas.
Otra característica distintiva de los conjuntos
según la presente invención es que el agujero en el cierre móvil
incluye un pico de vertido fijado directamente a la porción de
cuello, y preferiblemente el pico de vertido está formado
integralmente con el tapón de cierre. Esto difiere de los conjuntos
de empuje-tracción, en que el pico de vertido está
separado del tapón principal, y la característica de
empuje-tracción la proporciona un tapón superior
móvil en el pico de vertido.
La presente invención incluye uno o más
elementos de sellado para resistir el escape de fluido del interior
del cuello a través del intervalo entre el cuello y la faldilla de
cierre cuando el cierre está en una de las posiciones intermedias
de vertido. Esto se añade a la función de sellado cuando el cierre
está en la posición de cierre hermético cerrada en el cuello. Los
elementos de sellado proporcionan un sellado que resulta estanco a
los líquidos y hermético, evitando por ello el escape de contenido
del recipiente y la entrada de gases residuales tal como oxígeno al
recipiente. En realizaciones preferidas, el conjunto de recipiente y
cierre en la posición cerrada proporciona un cierre estanco a la
presión para almacenar una bebida con gas, como se explica mejor a
continuación.
Los elementos de sellado incluyen una junta
estanca de tapón cilíndrico que forma un ajuste estanco en un
agujero cilíndrico del cuello de recipiente cuando el cierre está en
la posición de cierre hermético cerrada, y cuando el cierre está en
la posición intermedia. Es decir, el tapón contacta directamente con
el interior del cuello de recipiente. Preferiblemente, la junta
estanca de tapón tiene forma de un cilindro o de un cilindro
ahusado que forma un ajuste de interferencia en el agujero del
cuello en la posición intermedia. Preferiblemente, el ahusamiento
es muy ligero y el tapón es suficientemente elástico para formar el
ajuste de interferencia en la posición de cierre hermético y la
posición de vertido del cierre.
\newpage
El tapón puede estar provisto de uno o más
nervios circunferenciales de sellado. Preferiblemente, al menos uno
de los nervios de sellado tiene una sección transversal
sustancialmente triangular. Esto permite que la fuerza de sellado
se concentre en la punta del nervio de sellado para maximizar la
efectividad del sellado. Preferiblemente, al menos uno de los
nervios de sellado tiene una altura en el rango de 10 a 500 micras,
más preferiblemente 50 a 250 micras. Tales micronervios de sellado
son especialmente efectivos para concentrar la fuerza de sellado y
lograr un sellado efectivo con una superficie de sellado
sustancialmente lisa en el cuello de recipiente. Además, tales
micronervios son especialmente fáciles de moldear en equipo de
moldeo de tapones a alta velocidad, y sacar del mandril de molde
del equipo después del moldeo.
Otra ventaja de utilizar múltiples nervios de
sellado en el tapón de sellado es que la pluralidad de nervios de
sellado puede tener más que una altura con el fin de optimizar el
sellado. Por ejemplo, la altura del nervio de sellado más próximo a
la base del cierre puede ser más grande que la altura del nervio de
sellado alejado de la base del cierre. Esto permite que el nervio
de sellado más próximo a la base del cierre (es decir más próximo
al labio del recipiente) se deforme más que el nervio de sellado más
alejado de la base del cierre.
Se apreciará que se puede utilizar otros
elementos de sellado además del tapón, por ejemplo aletas
circunferenciales de sellado en el interior de la faldilla de
cierre o el exterior del cuello de recipiente. El tapón también
puede incluir un revestimiento compresible convencional en su base
para formar un sellado con el cuello en la posición cerrada y de
cierre hermético.
Los elementos de válvula pueden proporcionar
cualquier válvula que se abra y cierre por la rotación relativa
(con o sin movimiento axial relativo) del cierre y el cuello.
Preferiblemente, los elementos de válvula en el tapón se forman
integralmente con el tapón, por ejemplo por moldeo por inyección.
Los elementos de válvula del conjunto según esta invención
incluyen: una entrada tubular que se extiende hacia abajo de la base
del tapón que tiene una superficie circunferencial de sellado en su
extremo inferior; y un tapón de sellado complementario situado
dentro del cuello de recipiente contra el que la superficie de
sellado forma una junta estanca a los fluidos cuando el cierre está
en la posición de cierre hermético. En esta configuración el tapón
de sellado está situado dentro del cuello de recipiente y contacta
contra el labio inferior de la entrada tubular cuando el cierre
está en la posición de cierre hermético.
El tapón de sellado incluye: una porción estanca
a los fluidos que tiene una superficie circunferencial de sellado
complementaria de la superficie de sellado de la entrada, y uno o
más agujeros situados fuera de la superficie circunferencial de
sellado para permitir el paso de fluido a través del tapón. Cuando
el cierre está en la posición de cierre hermético, el tope entre la
entrada del pico de vertido y la porción estanca a los fluidos del
tapón evita que entre fluido en el pico de vertido. Cuando el cierre
está en la posición intermedia de vertido, el fluido puede fluir
radialmente hacia dentro al pico de vertido. Una ventaja de este
aspecto de la invención es que, dado que el tapón de sellado está
formado en el cuello de agujero relativamente ancho del cierre, es
posible proporcionar agujeros en el tapón que son suficientemente
grandes para permitir altas tasas de salida de fluido del pico.
Esto contrasta con los cierres de empuje-tracción
conocidos, que tienen un tapón de sellado en el pico propiamente
dicho.
Preferiblemente, en conjuntos según este aspecto
de la invención, el tapón de sellado incluye un diafragma perforado
que se extiende a través del interior del cuello de recipiente.
Típicamente el diafragma tiene una región central impermeable a los
fluidos rodeada por una superficie de sellado, y un número de
agujeros de flujo de fluido espaciados circunferencialmente
alrededor de la superficie de sellado. Preferiblemente, al menos
una de las superficies de sellado complementarias en la entrada y el
tapón está provista de un nervio circunferencial de sellado, tal
como los nervios de sellado descritos en
GB-A-2280896, cuyo contenido
completo se incorpora aquí por referencia. Preferiblemente, al
menos uno de los nervios de sellado tiene una sección transversal
sustancialmente triangular. Esto permite que la fuerza de sellado se
concentre en la punta del nervio de sellado con el fin de maximizar
la efectividad de sellado. Preferiblemente, al menos uno de los
nervios de sellado tiene una altura en el rango de 10 a 500 micras,
más preferiblemente de 50 a 250 micras.
Preferiblemente, en conjuntos según este aspecto
de la invención, el tapón de sellado se encaja por salto en uno o
más rebajes circunferenciales en el interior del cuello de
recipiente.
Preferiblemente, los conjuntos según la presente
invención incluyen además elementos mutuamente enganchables en el
cuello de recipiente y en la faldilla de cierre que enganchan cuando
el cierre es sellado o resellado en el cuello y que resisten el
desenroscado del cierre de la posición del cuello de cierre
hermético hasta que se aplica un par de desenroscado mínimo
predeterminado. Estos elementos ayudan a evitar la salida del
cierre de la posición de cierre hermético, especialmente cuando el
conjunto de cierre se utiliza para almacenamiento de materiales
presurizados tales como bebidas con gas, y por ello reduce escape
del conjunto sellado. Además, los elementos proporcionan
normalmente un "clic" y tacto positivos cuando se llega a la
posición de cierre hermético, que ayuda al usuario a evitar el
apriete insuficiente del cierre.
Más preferiblemente, los elementos mutuamente
enganchables incluyen un nervio longitudinal de bloqueo en uno del
cuello de recipiente o en la porción de faldilla del cierre, y una
rampa de bloqueo complementaria en el otro del cuello de recipiente
o la porción de faldilla del cierre, donde el nervio de bloqueo
apoya sobre un borde de retención de la rampa de bloqueo cuando el
cierre está completamente enganchado en el cuello de recipiente. En
realizaciones alternativas preferidas, un rebaje del dispositivo de
bloqueo, tal como una ranura longitudinal, puede estar dispuesto en
uno o más de los segmentos de rosca primero o segundo, y un nervio
longitudinal de bloqueo está dispuesto en el otro del cuello de
recipiente o en la porción de faldilla del cierre, por lo que el
nervio de bloqueo es recibido en el rebaje en los segmentos de rosca
en la posición completamente enganchada y de cierre hermético del
cierre en el cuello de recipiente. Se describen con detalle medios
de bloqueo de este tipo en WO91/18799 y WO95/05322, cuyas
descripciones completas se incorporan expresamente aquí por
referencia.
Preferiblemente, los conjuntos según la presente
invención incluyen además uno o más topes de sellado en el cierre
de recipiente o el cuello para bloquear la rotación del cierre en el
cuello en una dirección de sellado más allá de una posición de
cierre hermético predeterminada. Esto evita el apriete excesivo del
cierre en el cuello de recipiente que podría dañar el acabado de la
rosca. Se describen topes de rosca adecuados, por ejemplo, en
WO93/01098 y WO95/05322, cuyo contenido completo se incorpora aquí
por referencia.
Preferiblemente, los conjuntos según la presente
invención incluyen además un aro evidenciador de manipulación unido
a la faldilla de cierre. Preferiblemente, el aro evidenciador de
manipulación está unido a la faldilla de cierre por una pluralidad
de puentes frangibles y se retiene en el cuello de recipiente por un
labio de retención en el cuello, por lo que el desenroscado del
cierre de la posición de cierre hermético a la posición de vertido
hace que el aro evidenciador de manipulación se separe de la
faldilla de cierre rompiendo los puentes frangibles.
Se describen aros evidenciadores de manipulación
especialmente adecuados en WO94/11267, cuyo contenido completo se
incorpora aquí por referencia.
Los conjuntos de la presente invención están
mucho mejor adecuados a aros evidenciadores de manipulación que los
cierres de empuje-tracción utilizados previamente,
porque la rotación del cierre da lugar a una separación más fácil y
más fiable del aro evidenciador de manipulación. Además, los cierres
de empuje-tracción existentes necesitan a veces dos
aros evidenciadores de manipulación separados.
Preferiblemente, los conjuntos según la presente
invención incluyen además una membrana de sellado evidenciadora de
manipulación unida extraíblemente sobre la parte superior del
agujero (por ejemplo el pico de vertido) en el tapón. Esto
proporciona otra característica evidenciadora de manipulación que no
resulta posible con los conjuntos de cierre de
empuje-tracción existentes. Preferiblemente, la
membrana evidenciadora de manipulación es una de las descritas en
WO93/01098, cuyo contenido completo se incorpora aquí por
referencia. En algunas realizaciones preferidas, la membrana de
sellado evidenciadora de manipulación lleva marcas holográficas de
seguridad.
Preferiblemente, la membrana de sellado
evidenciadora de manipulación incluye una característica de alivio
de presión para facilitar la salida de gases presurizados a través
de la membrana. Esto es deseable, por ejemplo, cuando el conjunto
se usa para almacenamiento de bebidas con gas, en cuyo caso se
necesita una salida de gases a través de la membrana cuando el
recipiente se abre por vez primera. La característica de alivio de
presión puede incluir, por ejemplo, líneas débiles tales como una
cruz cortada a troquel en la membrana para facilitar la apertura de
la membrana bajo presión. Alternativamente, la característica de
alivio de presión puede ser proporcionado por una unión
interrumpida entre la membrana y el labio del cuello.
Preferiblemente, los conjuntos según la presente
invención incluyen además un tapón exterior extraíble y recolocable
que se encaja a presión o rosca sobre el agujero en el tapón de
cierre para evitar la contaminación del pico de vertido.
Preferiblemente, se dispone agujeros de salida de gas en el tapón
exterior. Esto es deseable, por ejemplo, cuando el conjunto se
utiliza para almacenamiento de bebidas con gas, en cuyo caso se
necesita una salida de gases a través del tapón exterior cuando se
abre el recipiente.
Preferiblemente, los conjuntos según la presente
invención incluyen además superficies de sellado mutuamente
enganchables en el cuello de recipiente y el cierre para formar un
cierre hermético estanco a la presión entre el cuello y el cierre
cuando el cierre está en la posición de cierre hermético, por lo que
el conjunto puede ser utilizado para almacenamiento de bebidas con
gas y sin gas.
Las superficies de sellado mutuamente
enganchables incluyen el tapón de sellado en el cierre que forma un
ajuste de interferencia con el agujero del cuello.
En algunas realizaciones las superficies de
sellado mutuamente enganchables incluyen además una o más aletas de
sellado que se extienden hacia abajo del cierre y que apoyan sobre
un labio del cuello para formar un cierre hermético estanco a la
presión cuando el cierre está en la posición de cierre hermético,
con o sin un revestimiento compresible en la base del tapón.
En algunas realizaciones las superficies de
sellado mutuamente enganchables incluyen al menos un nervio
circunferencial de sellado, preferiblemente como el descrito en
GB-A-2280896. Algunas realizaciones
preferidas de las características del cierre hermético estanco a la
presión se describen y reivindican en WO02/42171, cuyo contenido
completo se incorpora expresamente aquí por referencia.
Ahora se describirá a modo de ejemplo una
realización de un recipiente según la invención con referencia a
los dibujos acompañantes, en los que:
\newpage
La figura 1 representa una vista en sección
longitudinal de un conjunto de cierre de recipiente según la
presente invención con el cierre en la posición de cierre hermético
cerrada en el cuello de recipiente.
La figura 2 representa una vista en sección
longitudinal del conjunto de cierre de recipiente de la figura 1
con el cierre en la posición intermedia de vertido en el cuello de
recipiente.
La figura 3 representa una proyección plana
parcial (180 grados solamente) de la rosca en el cierre del conjunto
de la figura 1.
La figura 4 representa la proyección plana
parcial de la figura 3, con las roscas del cuello también
representadas en la posición de cierre hermético cerrada del
cierre.
La figura 5 representa la proyección plana
parcial de la figura 3, con las roscas del cuello también
representadas en la posición intermedia de vertido del cierre.
Con referencia a la figura 1, el conjunto
incluye un cuello de recipiente 1 y un cierre 2. El cuello se forma
preferiblemente por moldeo por inyección de material plástico, tal
como tereftalato de polietileno (PET). El cuello se forma
preferiblemente integralmente con un cuerpo de recipiente, tal como
un recipiente moldeado por soplado para bebidas con gas. El cierre
(tapón) se forma preferiblemente por moldeo por inyección de un
material plástico, tal como polietileno.
El cierre incluye un pico de vertido 3 que
incluye una superficie lisa que sobresale hacia arriba conformada y
configurada para que se pueda beber directamente de ella, una base
4, y una faldilla 5 que se extiende hacia abajo de la base. La
entrada de fluido al pico de vertido tiene forma de un tubo de
entrada 6 que se extiende hacia abajo de la base y que termina en
una superficie de sellado circunferencial biselada 7.
El agujero superior del pico se tapa con una
membrana evidenciadora de manipulación 8 que está unida térmicamente
al pico y se puede quitar por exfoliación. La membrana 8 lleva
impresión holográfica de seguridad. Líneas débiles cortadas a
troquel que intersecan formando una cruz, se extienden a través de
la membrana para realizar el estallido controlado de la membrana
cuando el conjunto se utiliza para almacenar, por ejemplo, una
bebida con gas. Un tapón protector extraíble y recolocable 9 se
monta por salto sobre la porción de pico superior por medios de un
encaje por salto 10. Preferiblemente, este tapón se forma de
termoplástico moldeado por inyección, tal como un termoplástico
transparente, por ejemplo polimetil metacrilato. Se ha formado una
pluralidad de agujeros (no representados) en el tapón para que los
gases salgan a través del tapón cuando se utilice el conjunto, por
ejemplo, para almacenamiento de bebidas con gas.
Las porciones de faldilla del cierre 2 están
provistas en su superficie interior de salientes de rosca que
enganchan con los segmentos de rosca en el cuello de recipiente,
como se describe mejor a continuación con relación a las figuras 3
a 5. La superficie exterior de la faldilla del cierre está provista
de nervaduras longitudinales 11 para mejorar el agarre de la
superficie. El borde inferior de la faldilla de cierre está unido a
través de puentes frangibles 12 a un aro evidenciador de
manipulación 13 formado integralmente. La estructura y la operación
del aro evidenciador de manipulación se describen en WO94/11267 y no
se detallarán más aquí.
El cierre incluye además un tapón de sellado 14
sustancialmente en forma de un cilindro ligeramente ahusado que
forma un ajuste estanco de interferencia en el agujero del cuello de
recipiente. Tres nervios circunferenciales de sellado del tipo
descrito en GB-2280896 que tienen sección
transversal triangular sustancialmente equilateral y una altura de
aproximadamente 0,5 mm se extienden alrededor del tapón de sellado
para proporcionar un mejor cierre hermético estanco a la
presión.
El cierre hermético estanco a la presión entre
el cuello de recipiente y el cierre se refuerza además por la
presencia de elementos de sellado adicionales sustancialmente como
se describe en WO02/42171. Incluyen aletas flexibles 16 que se
extienden hacia abajo de la base de la faldilla y forman un tope de
sellado contra la parte superior del cuello de recipiente. El
cierre hermético estanco a la presión entre el cuello de recipiente
y el cierre se refuerza más con un tope de sellado en la región 17
entre el borde exterior del labio de recipiente y la faldilla de
cierre cerca de la
base.
base.
La faldilla de cierre está provista además cerca
de su borde inferior de elementos que sobresalen hacia dentro para
enganche con elementos complementarios en el cuello de recipiente
para proporcionar un clic positivo cuando se alcanza la posición de
cierre hermético, para resistir la apertura hasta que se aplica un
par de apertura mínimo predeterminado, y para evitar el apriete
excesivo del cierre en el cuello. La estructura y la operación de
estos elementos se describen en detalle en WO93/01098 y, y no se
detallarán más aquí.
El cuello 1 del recipiente incluye una pestaña
inferior 20 para agarrar el cuello de recipiente en las líneas de
producción y llenado de recipientes, y una pestaña central 21 que
actúa como un labio de retención del aro evidenciador de
manipulación 13. Salientes están dispuestos en el cuello de
recipiente inmediatamente encima de la pestaña central para
enganche con elementos de retención complementarios en el cierre,
como se ha descrito anteriormente.
\newpage
El cuello de recipiente incluye además una
porción superior 22 que tiene un agujero central cilíndrico con un
rebaje circunferencial 23. Segmentos de rosca sobresalientes están
dispuestos en la superficie exterior de la porción superior 22,
como se describirá con más detalle en relación a las figuras 3 a
5.
En el rebaje 23 en el agujero de la parte
superior del cuello de recipiente, se encaja a presión un tapón
rígido 24 formado de plástico moldeado por inyección. Una región
central 25 del tapón 24 es impermeable a los fluidos e incluye una
porción anular biselada 26 que forma una junta estanca a los fluidos
con la superficie biselada inferior 7 del tubo de entrada 6 del
pico de vertido. El sellado se refuerza por micronervios
circunferenciales de sellado en la porción 26. La porción anular
del tapón 24 que rodea la porción anular 26 está provista de
agujeros 28 a través de los que el contenido del recipiente puede
pasar a la cámara 29. Sin embargo, se evita que pase líquido de la
cámara 29 al tubo de entrada del cierre 3 en la posición cerrada por
la junta estanca formada entre las superficies 7 y 26.
Con referencia a la figura 2, el conjunto se
representa en la posición intermedia de vertido. El tapón protector
y la membrana evidenciadora de manipulación se han quitado. El aro
evidenciador de manipulación 13 se ha cortado de la faldilla de
cierre 5 en los puentes frangibles, y ha caído sobre la pestaña 20
en el cuello dando una clara indicación de que el conjunto ha sido
abierto.
En la posición intermedia de vertido, las
superficies de sellado 7 y 26 en el tapón 24 y el tubo de entrada 6
están espaciados, permitiendo por ello que pase fluido a altas tasas
de flujo a través de los agujeros 24 y al pico de vertido 3.
Obsérvese que el tapón 14 en el cierre todavía forma un ajuste de
interferencia estanco con el agujero del cuello, por lo que se
evita el escape de fluido entre el cuello y la faldilla de
cierre.
Con referencia a las figuras 3 a 5, la rosca de
tapón es una rosca de cuatro estrellas incluyendo segmentos de
rosca inferiores 51 y segmentos de rosca superiores 52. La sección
transversal de los segmentos de rosca es sustancialmente
trapezoidal. Los segmentos de rosca inferiores 51 tienen en su
extremo inferior un paso 53 que sirve para obstruir el desenroscado
del cierre del cuello de recipiente cuando el cierre está en la
posición intermedia de vertido, como se representa en la figura 4.
Los segmentos de rosca superiores 52 terminan en una superficie de
tope 54 que bloquea la rotación adicional de los segmentos de rosca
58 en el tapón de cierre cuando el tapón llega a la posición
completamente sellada en el cuello, y evita por ello el apriete
excesivo del cierre, como se representa en la figura 4. En esta
realización particular las roscas pueden ser movidas de la posición
de cierre hermético completo a la posición intermedia por rotación
relativa del tapón y el cierre aproximadamente 45 grados (1/8 de
vuelta). Sin embargo, se apreciará que la cantidad de rotación
relativa puede ser ajustada dentro de amplios límites.
La rosca de cierre incluye además una rosca de
guía 56 entre los segmentos de rosca superiores e inferiores. La
rosca de guía 56 sobresale menos que los segmentos de rosca 51, 52 y
por ello se puede hacer que las roscas de cuello cabalguen sobre la
rosca de guía por aplicación de una fuerza anular predeterminada. La
rosca de guía está configurada para guiar los segmentos de rosca 58
en el cuello a tope con el paso 53 cuando el cierre se desenrosca
de la posición de cierre hermético. El usuario puede todavía quitar
el cierre completamente, por ejemplo para verter directamente del
cuello o para rellenar el recipiente, empujando hacia abajo el
cierre en dicha posición intermedia con el fin de anular la rosca
de guía 56, seguido de desenroscar el cierre hasta que el tapón se
libere completamente del cuello de botella. Igualmente, el cierre
(tapón) se puede fijar y volver a fijar sobre el cuello de
recipiente enroscando con par suficiente para que las roscas del
cuello cabalguen sobre las roscas de guía.
Se apreciará en realizaciones alternativas que
las roscas de cuello y cierre aquí descritas se puede invertir con
el fin de proporcionar los únicos segmentos de rosca cortos 58 en el
acabado del cierre y los segmentos de rosca primeros y segundos 51,
52 y la rosca de guía 56 en el cuello, sin alterar la operación del
conjunto.
Se apreciará que la descripción anterior es a
modo de ejemplo solamente y que se puede hacer alteraciones o
modificaciones dentro del alcance de la invención definido en las
reivindicaciones acompañantes.
Claims (21)
1. Un conjunto de cierre de recipiente
incluyendo:
un cuello de recipiente (1) que tiene una
primera rosca en su superficie exterior;
un cierre (2) para el cuello, teniendo el cierre
un agujero en él, una faldilla (5) que se extiende hacia abajo, y
una segunda rosca en una superficie interna de la faldilla para
enganchar la primera rosca en el cuello de recipiente, donde el
agujero incluye un pico de vertido (3) formado integralmente con el
cierre;
elementos de válvula complementarios en el
cuello (1) y el cierre (2), donde los elementos de válvula enganchan
para proporcionar una junta estanca a los fluidos sobre el cuello
cuando el cierre está fijado completamente en el cuello, pero los
elementos de válvula permiten que salga fluido del cuello a través
del agujero cuando el cierre está en una posición intermedia en la
que el cierre todavía es retenido en el cuello (1), y donde el
cierre se puede mover de la posición completamente fija a la
posición intermedia por rotación relativa del cierre y el cuello; y
elementos de tope complementarios (53, 58) en el cuello y el cierre
para bloquear o restringir la rotación del cierre (2) en el cuello
de recipiente (1) más allá de la posición intermedia en la que el
cierre todavía es retenido en el cuello, caracterizado
porque:
el cierre (2) incluye una junta estanca de tapón
cilíndrico que se extiende hacia abajo (14) que forma un ajuste
estanco en un agujero cilíndrico del cuello de recipiente (1) cuando
el cierre está en la posición intermedia y cuando el cierre (2)
está en la posición de cierre hermético en el cuello (1) para
resistir el escape de fluido entre el cuello y la faldilla de
cierre cuando el cierre está en la posición intermedia; y
los elementos de válvula incluyen:
una entrada tubular (6) al agujero en el tapón,
extendiéndose dicha entrada hacia abajo del agujero y teniendo una
superficie circunferencial de sellado (7) en su extremo inferior;
y
un tapón de sellado complementario (24) situado
dentro del cuello de recipiente (1) contra el que la superficie de
sellado (7) forma una junta estanca a los fluidos cuando el cierre
(2) está en la posición de cierre hermético, donde el tapón de
sellado (24) incluye una porción estanca a los fluidos que tiene una
superficie circunferencial de sellado (26) complementaria de la
superficie de sellado (7) de dicha entrada (6), y uno o más agujeros
(28) situados fuera de la superficie circunferencial de sellado
(26) para permitir el paso de fluido a través del tapón (24).
2. Un conjunto de cierre de recipiente según la
reivindicación 1, donde el cierre (2) puede ser movido de la
posición completamente fija en el cuello (1) a la posición
intermedia en el cuello por rotación relativa a través de un ángulo
de aproximadamente 5 a aproximadamente 360 grados.
3. Un conjunto de cierre de recipiente según la
reivindicación 2, donde el cierre (2) puede ser movido de la
posición completamente fija en el cuello (1) a la posición
intermedia en el cuello por rotación relativa a través de un ángulo
de aproximadamente 10 a aproximadamente 180 grados.
4. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, donde las roscas primera y
segunda son roscas que tienen un paso de rosca medio de
aproximadamente 5 a aproximadamente 35 grados.
5. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, donde el tapón de sellado (24)
incluye un diafragma perforado que se extiende a través del interior
del cuello de recipiente.
6. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, donde el tapón de sellado (24)
se encaja por salto en uno o más rebajes (23) en el interior del
cuello de recipiente (1).
7. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, donde al menos una de las
superficies de sellado complementarias (7, 26) en la entrada y el
tapón está provista de un nervio de sellado (26).
8. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, donde los elementos de tope
complementarios incluyen un saliente (53) en uno de la faldilla de
cierre o el cuello contra el que un saliente complementario o un
elemento de rosca (58) en el otro de la faldilla de cierre o el
cuello apoya en la posición intermedia de vertido.
9. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, donde los elementos de tope
complementarios están adaptados para ser anulados por aplicación de
un par predeterminado o fuerza axial en el cierre (2) para poder
girar el cierre más allá de dicha(s) posición(es)
intermedia(s).
10. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, donde el conjunto incluye
además al menos una rosca de guía (56) en el cuello o la faldilla de
cierre (5), donde la rosca de guía (56) está adaptada para guiar
los elementos de tope complementarios a enganche en dicha(s)
posición(es) intermedia(s).
11. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, incluyendo además elementos
mutuamente enganchables en el cuello de recipiente (1) y en la
faldilla de cierre (5) que enganchan cuando el cierre (2) es
sellado o resellado en el cuello y que resisten la rotación del
cierre de la posición completamente fija en el cuello hasta que se
aplica un par de desenroscado mínimo predeterminado.
12. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, incluyendo además uno o más
topes de sellado (54) en el cierre de recipiente (2) o el cuello
para bloquear la rotación del cierre en el cuello (1) en una
dirección de sellado más allá de una posición completamente fija
predeterminada.
13. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, incluyendo además un aro
evidenciador de manipulación (13) unido a la faldilla de cierre
(5).
14. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, incluyendo además una membrana
de sellado evidenciadora de manipulación (8) unida extraíblemente
sobre la parte superior del agujero.
15. Un conjunto de cierre de recipiente según la
reivindicación 14, donde la membrana de sellado evidenciadora de
manipulación (8) lleva marcas holográficas de seguridad.
16. Un conjunto de cierre de recipiente según la
reivindicación 14 o 15, donde la membrana de sellado evidenciadora
de manipulación (8) incluye una característica de alivio de presión
para facilitar la salida de gases presurizados a través de la
membrana.
17. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, incluyendo además un tapón
exterior extraíble y recolocable (9) situado sobre el agujero.
18. Un conjunto de cierre de recipiente según la
reivindicación 17, donde el tapón exterior extraíble y recolocable
(9) está provisto de uno o más agujeros para permitir la salida de
gases a través del tapón exterior (9).
19. Un conjunto de cierre de recipiente según
cualquier reivindicación precedente, incluyendo además superficies
de sellado mutuamente enganchables en el cuello de recipiente (1) y
el cierre (2) para formar un cierre hermético estanco a la presión
entre el cuello y el cierre cuando el cierre está en la posición
completamente fija, por lo que el conjunto puede ser usado para
almacenamiento tanto de bebidas con gas como sin gas.
20. Un conjunto de cierre de recipiente según la
reivindicación 19, donde las superficies de sellado mutuamente
enganchables incluyen una o más aletas de sellado (16) que se
extienden hacia abajo del cierre (2) y que apoyan contra un labio
del cuello (1) para formar un cierre hermético estanco a la presión
cuando el cierre está en la posición de cierre hermético.
21. Un conjunto de cierre de recipiente según la
reivindicación 19 o 20, donde las superficies de sellado mutuamente
enganchables incluyen uno o más nervios de sellado que se extienden
desde el cierre (2) y que apoyan contra un labio del cuello (1)
para formar un cierre hermético estanco a la presión cuando el
cierre está en la posición de cierre hermético.
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