ES2287118T3 - Bisagra biestable con regiones de esfuerzos reducidos. - Google Patents
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Abstract
Reivindicaciones 1. Una estructura (80; 80A; 80B) de bisagra de acción rápida biestable para conectar dos miembros (50, 70; 50A, 70A; 50B, 70B), comprendiendo dicha estructura (80; 80A; 80B): - una estructura continua moldeada de forma unitaria con dichos dos miembros (50, 70; 50A, 70A; 50B, 70B) para incluir a) una membrana (100, 100A, 100B) que tiene una porción estrecha y al menos un extremo más ancho (102) que define un borde lateral (102), b) una bisagra (121; 122) que conecta uno de dichos miembros (50, 50A, 50B; 70, 70A, 70B) a dicha membrana a lo largo de un lado de dicha membrana, y c) una bisagra (121; 122) que conecta el otro de dichos miembros (50, 50A, 50B; 70, 70A, 70B) a dicha membrana (100, 100A, 100B) a lo largo del otro lado de dicha membrana (100, 100A, 100B), teniendo dicha membrana (100, 100A, 100B) una región (200, 200A, 200A¿, 200B) de grosor reducido entre, y con respecto a, dichas bisagras (121, 122 ), extendiéndose dicha región (200, 200A, 200A¿, 200B) hasta dichoborde lateral (102), dicha estructura de bisagra (80, 80A; 80B) caracterizada porque - dicha región de grosor reducido (200, 200A, 200A¿, 200B) está definida por un rebajo de forma genéricamente tropezoidal (200, 200A, 200A¿, 200B) que tiene un lado a lo largo de dicho borde lateral (102), y está situado en dicha membrana (100, 100A, 100B), a una distancia alejada de cada una de dichas bisagras (121, 122); - dicha región de grosor reducido (200, 200A, 200A¿, 200B) tiene un grosor reducido en dicho borde lateral (102) con respecto al grosor de las porciones adyacentes de dicha membrana (100, 100A, 100B); - dicha membrana (100, 100A, 100B) tiene un grosor sustancialmente uniforme excepto por dicha región de grosor reducido (200, 200A, 200A¿, 200B)
Description
Bisagra biestable con regiones de esfuerzos
reducidos.
La presente invención se refiere a una
estructura de bisagra para conectar dos miembros, y la estructura de
bisagra está particularmente indicada para unir una tapa del cierre
de un envase al cuerpo de cierre del envase.
Han aparecido múltiples recipientes, incluyendo
recipientes o envases de dispensación, para productos de cuidado
personal, como por ejemplo champú, lociones, etc., así como otros
materiales de consistencia fluida. Un tipo de cierre para este tipo
de envases típicamente incorpora una estructura de bisagra biestable
que conecta una tapa a una base montada sobre la abertura del
envase. La estructura de bisagra tiene una fuerza presionante de
acción rápida que mantiene la tapa en la posición seleccionada,
abierta o cerrada.
Un tipo de estructura de bisagra biestable
incorporada en un cierre se divulga en la Patente estadounidense
No. 3,135,456. Esta patente divulga una estructura de bisagra de
acción rápida que comprende una membrana de bisagra delgada que une
una base y una tapa para permitir el movimiento de la tapa entre una
posición abierta y una posición cerrada. La estructura de bisagra
tiene dos ejes de articulación cerrados. En particular la
estructura de bisagra incorpora dos bisagras separadas, una bisagra
con una configuración arqueada que conecta la tapa a la membrana de
bisagra y la otra con una configuración arqueada que conecta la base
a la membrana de bisagra. Los dos ejes de articulación se definen
mediante dos líneas paralelas de las que, en los puntos en los que
las dos bisagras están más próximas entre sí, una línea es tangente
a la bisagra de la tapa y la otra línea es tangente a la bisagra del
cuerpo.
Por el contrario, la estructura de bisagra para
un cierre cilíndrico divulgada en la Patente estadounidense No.
4,403,712 tiene una bisagra única, con un eje geométrico principal y
tiene dos membranas cada una de las cuales se define por dos
bisagras que divergen a ambos lados de la membrana. En formas de
realización comerciales del cierre cilíndrico con una estructura de
bisagra de cierre único divulgado en la Patente estadounidense No.
4,403,712, el grosor de bisagra cambia a lo largo de la longitud de
las bisagras. Las regiones de transición del grosor pueden definir
unas zonas de aumento del esfuerzo que a la postre tienen un efecto
perjudicial sobre la estructura cuando la apertura y cierre se
repiten.
Así mismo, en algunos cierres comerciales que se
expenden por Cierres Seaquist, [Seaquist Closures] 711 de Fox
Street, Apartado de Correos 20, Mukwanago, Wisconsin 53149,
EE.UU., y que incluyen la estructura de bisagra de eje único
divulgada en la Patente estadounidense No. 4,403,712, la membrana
está provista de una región de grosor incrementado adyacente al
borde lateral de la membrana.
Una estructura de bisagra de acción rápida con
unas características funcionales considerablemente mejoradas
comparadas con las estructuras de bisagra divulgadas en las Patentes
estadounidenses Nos. 3,135,456 y 4,403,712 es una estructura de
bisagra de eje doble divulgada en la Patente estadounidense No.
5,642,824. La estructura de bisagra es del tipo que incluye una
membrana con una porción central entre los dos extremos más anchos
en la que una bisagra arqueada conecta la base a la membrana a lo
largo de un lateral de la membrana entre los extremos en la que una
bisagra arqueada conecta la tapa a la membrana a lo largo del otro
lateral de la membrana entre los extremos. La estructura de bisagra
incluye al menos una superficie de contacto situada de tal forma
que, cuando la tapa está en posición cerrada, la superficie de
contacto se extiende en posición adyacente a la porción central de
la membrana desde cerca de una de las dos bisagras hacia la otra
bisagra. Durante el cierre y apertura de la tapa, la superficie de
contacto contacta con la porción central de la membrana por medio
de lo cual se controla la posición de la
membrana.
membrana.
Aunque la estructura de bisagra de eje doble
divulgada en la Patente estadounidense No. 5,642,824 funciona con
características operativas mejoradas, hay algunas aplicaciones, como
por ejemplo las que conllevan un gran número de ciclos de apertura
y cierre, en las cuales la estructura de bisagra de eje doble, lo
mismo que otras estructuras de bisagra de acción rápida o
biestables, estructuras de bisagra de acción rápida, puede ser más
probable que falle o se rompa.
El documento WO 99/38781 divulga un cierre de
plástico conformado de manera integral que comprende una pieza de
base y un tapón que están fijados entre sí por una bisagra. Este
documento divulga una curvatura de altura variable y un grosor de
pared que se extiende a lo largo de una junta. Especialmente este
documento divulga que el grosor de un material no disminuye desde
un centro de la bisagra hasta los bordes laterales exteriores de la
bisagra. El documento WO 99/38781 divulga todas las características
del preámbulo de la reivindicación 1.
El documento WO 99/57029 divulga una bisagra
multieje y un cierre que utiliza aquélla, en tanto que el cierre
puede ser moldeado con una pieza única de material plástico. También
el documento US 4,915,268 divulga un cierre con un aplicador de
dispensación que tiene unas bisagra; sin embargo, la bisagra en sí
no se describe de forma detallada alguna.
Se considera que en una estructura de bisagra de
acción rápida que incluye una membrana que tiene un extremo ancho,
los esfuerzos se distribuyen de manera no uniforme a lo largo del
borde lateral del extremo de la membrana. Esto incrementa los
esfuerzos donde el borde lateral conecta con el cuerpo del cierre y
la tapa.
El fallo o la fractura de las estructuras de
bisagra del tipo indicado se inicia típicamente en aquellas regiones
en las que un borde lateral de la membrana de la estructura de
bisagra conecta con el cuerpo de cierre y/o con la tapa.
Así, sería deseable contar con un diseño de
bisagra de acción rápida mejorado en el cual los esfuerzos en la
estructura de bisagra pudieran ser más fácilmente controlados. En
particular, sería ventajoso si un diseño mejorado de este tipo
pudiera ofrecer una distribución del esfuerzo seleccionada o
mejorada a lo largo de los bordes laterales, exteriores, de la
estructura de bisagra.
Sería especialmente deseable contar con una
estructura de bisagra que tuviera esfuerzos reducidos donde los
bordes laterales de la membrana de la estructura de la bisagra
conectan con el cuerpo del cierre y/o con la tapa.
Un diseño de estructura de bisagra mejorado
permitiría también que la estructura de bisagra proporcionara la
deseada amplitud angular de apertura y cierre de la tapa. Una
estructura de bisagra con dicha capacidad puede proporcionar unas
características de rendimiento que son especialmente deseables en
dichas aplicaciones conretas.
Así mismo, sería deseable si una estructura de
bisagra mejorada del tipo indicado pudiera ser fácilmente
incorporada en un cierre que se adaptara a técnicas de fabricación
eficientes, de alta calidad, de gran volumen, con un porcentaje
reducido de devoluciones del producto.
Así mismo, una estructura de bisagra mejorada
del tipo indicado adaptaría ventajosamente su empleo a cierres de
múltiples envases convencionales con múltiples acabados
convencionales del envase, como por ejemplo configuraciones
convencionales de rosca o de encaje a presión.
La presente invención se define por una
estructura de bisagra de acción rápida, biestable, de acuerdo con
la reivindicación 1. las reivindicaciones 2 a 10 se refieren a
realizaciones específicamente ventajosas de la estructura de
bisagra de acuerdo con la reivindicación 1. La presente invención,
por tanto, proporciona una estructura de bisagra mejorada que
puede adaptarse a diseños con las ventajas y características
anteriormente expuestas.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona una estructura de bisagra para conectar dos miembros y
la estructura de bisagra está particularmente indicada para su uso
en la conexión de una tapa del cierre con la base del cierre en la
que la estructura está adaptada para ser montada sobre, o conformada
como pieza unitaria de un envase. La estructura de bisagra tiene
una resistencia potenciada a la fractura o la avería. La
resistencia mejorada a la avería deriva de una configuración que
proporciona una particular distribución del esfuerzo a lo largo de
los bordes exteriores de la estructura de bisagra y una concomitante
reducción del esfuerzo en los puntos en que los bordes exteriores
de la estructura de bisagra están conectados a los dos miembros,
tales como un cuerpo del cierre y una tapa del cierre.
La estructura de bisagra es una estructura de
bisagra de acción rápida, biestable, presionante. La estructura de
bisagra es una estructura continua moldeada de manera unitaria con
los dos miembros, como son la tapa del cierre y la base del
cierre.
La estructura de bisagra incluye una membrana
que tiene una porción estrecha y al menos un borde lateral. La
estructura de bisagra incluye también una bisagra que conecta uno de
los dos miembros a la membrana a lo largo de un lateral de la
membrana. La estructura de bisagra incluye otra bisagra que conecta
el otro de los miembros a la membrana a lo largo del otro lateral de
la membrana.
La membrana tiene una región de grosor reducido.
La región de grosor reducido está situada entre, y está reducida de
grosor con respecto a las dos bisagras. La región de grosor reducido
se extiende hasta el borde lateral.
La región de grosor reducido se define por un
receso de forma genéricamente trapezoidal que tiene un lado a lo
largo del borde lateral de la membrana. La membrana tiene un grosor
sustancialmente uniforme excepto en la región de grosor reducido.
En una forma de realización preferente, la región de grosor reducido
tiene un grosor que es aproximadamente 1/3 menor que la porción
restante del grosor de la membrana.
En un uso preferente de la estructura de bisagra
de la presente invención, la estructura de bisagra está incluida en
un cierre dispuesto con destino a una abertura sobre un interior del
envase. El cierre incluye una base para su montaje sobre el envase
sobre la abertura. La base define un orificio de descarga que
comunica con la abertura. El cierre incluye una tapa amovible entre
una posición cerrada que ocluye la abertura y una posición abierta
separada de la abertura. La estructura de bisagra de acción rápida
biestable conecta la tapa a la base.
La estructura de bisagra incluye una membrana
que tiene una porción central estrecha entre dos extremos más
anchos cada uno de los cuales define un borde lateral. La
estructura de bisagra incluye también una bisagra arqueada que
conecta la tapa a la membrana a lo largo de un lateral de la
membrana entre los bordes laterales. La estructura de bisagra
incluye otra bisagra arqueada que conecta la base del cierre a la
membrana a lo largo de otro lateral de la membrana entre los bordes
laterales.
La membrana tiene dos regiones separadas de
grosor reducido. Las regiones de grosor reducido están situadas
entre, y están reducidas de grosor con respecto a las bisagras
arqueadas. Cada región de grosor reducido se extiende hasta uno de
los bordes laterales adyacentes.
Mediante la descripción detallada subsecuente de
la invención, las reivindicaciones y los dibujos que se acompañan
se pondrán fácilmente de manifiesto otras numerosas ventajas y
características de la presente invención.
En los dibujos que se acompañan, y que forman
parte de la memoria descriptiva, los mismos numerales se emplean
para designar las mismas partes a lo largo de la misma,
la Fig. 1 es una vista en perspectiva de una
primera forma de realización de una estructura de bisagra de la
presente invención tal como se incorpora en un cierre mostrado en la
posición abierta acabado de moldear;
la Fig. 2 es una vista en planta desde arriba
del cierre en la posición abierta, acabado de moldear;
la Fig. 3 es una vista en alzado lateral del
cierre mostrado en la posición abierta y acabado de moldear y
montado sobre un envase;
la Fig. 4 es una vista en planta desde arriba,
fragmentaria, muy aumentada de tamaño, de la región de la estructura
de bisagra del cierre mostrado en la situación acabada de moldear,
completamente abierto, y la vista en planta está tomada
genéricamente a lo largo del plano 4-4 de la Fig.
3;
la Fig. 5 es una vista en perspectiva,
fragmentaria, de la estructura de bisagra mostrada en la Fig. 4;
la Fig. 6 es una vista en alzado, fragmentaria,
tomada genéricamente a lo largo del plano 6-6 de la
Fig. 4;
la Fig. 7 es una vista en sección transversal,
fragmentaria, tomada genéricamente a lo largo del plano
7-7 de la Fig. 4;
la Fig. 8 es una vista en alzado desde atrás
del cierre en la situación completamente cerrada para mostrar la
estructura de bisagra cerrada;
la Fig. 9 es una vista similar a la de la Fig.
6, pero Fig. 9 muestra una segunda forma de realización de la
estructura de bisagra; y
la Fig. 10 es una vista similar a la de la Fig.
6, pero la Fig. 10 muestra una tercera forma de realización de la
estructura de bisagra.
Aunque la presente invención es susceptible de
realización en muchas formas diferentes, la presente memoria
descriptiva y los dibujos que se acompañan divulgan solo algunas
formas específicas como ejemplos de la invención. La invención no
pretende quedar limitada a las formas de realización así descritas,
y el ámbito de la invención se precisará en las reivindicaciones
adjuntas.
Para facilitar la descripción, un cierre que
incorpora la estructura de bisagra de la presente invención se
describe en diversas posiciones, y términos tales como superior,
inferior, horizontal, etc., se utilizan con referencia estas
posiciones. Debe entenderse, sin embargo, que el cierre puede
fabricarse, almacenarse, y utilizarse en orientaciones distintas de
las descritas.
Con referencia a las figuras, una primera forma
de realización de una estructura de bisagra de la presente
invención se ilustra en las Figs. 1 a 8 tal como se incorpora en un
cierre representado genéricamente en algunas de estas figuras
mediante la referencia numeral 40. El cierre 40 está adaptado para
disponerse sobre un envase, como por ejemplo un envase 42 (Fig. 3)
que tiene una embocadura o abertura convencional (no visible)
formada por un cuello 43 (Fig. 3) u otra estructura apropiada. El
cuello 43 del envase puede tener una configuración en sección
transversal circular o no circular, y el cuerpo del envase 42 puede
tener otra configuración en sección transversal, como por ejemplo
una forma en sección transversal oval. El cierre 40 está moldeado a
partir de un material termoplástico compatible con el contenido del
envase.
El envase 42 puede ser almacenado y utilizado en
la orientación mostrada en la Fig. 1 en la que el cierre 40 está
en la parte superior del envase 42. El envase 42 puede también ser
almacenado normalmente en una posición invertida (no ilustrada).
Cuando es almacenado en la posición invertida, el envase 42 emplea
el cierre 40 como base de soporte.
El envase 42 es típicamente un envase
comprimible con una pared o paredes flexibles que puede agarrarse
por el usuario y comprimirse para incrementar la presión interna
dentro del envase 42 para extraer el producto del envase apretando
dicho envase cuando el cierre 40 está abierto (como se explica con
detalle más adelante). La pared del envase tiene típicamente la
suficiente resiliencia inherente para que, cuando las fuerzas de
compresión son retiradas, la pared del envase retorna a su forma
normal, relajada.
El cierre 40 incluye una base o cuerpo 50 para
ser montado sobre el cuello 43 del envase. La base 50 incluye una
faldilla 52 (Fig. 3) que tiene una nervadura o surco de acción
rápida convencional (no visible) u otro medio apropiado para
encajar con un medio cooperante apropiado, como por ejemplo una
nervadura o surco coincidente (no visible) situada sobre el cuello
43 del envase para sujetar la base 50 del cierre al envase 42. El
cuerpo 50 del cierre podría alternativamente incluir una pared de
conexión anular, interior, con unos hilos de rosca interiores para
su encaje con unos hilos de rosca exteriores situados sobre el
cuello 43 del envase.
En la parte superior de la faldilla 52 de la
base del cierre, la base 50 del cierre tiene una plataforma
transversal 56 (Fig. 5) que se extiende sobre el extremo superior
distal del cuello 43 del envase. La plataforma 56 típicamente tiene
un cierre hermético (no visible) interno, anular, que se extiende
hacia abajo que se aloja sobre el borde interior del cuello 43 del
envase dentro de la abertura del cuello del envase, para conseguir
un cierre hermético a prueba de fugas entre la plataforma 56 de la
base del cierre y el cuello 43 del envase.
Como se ilustra en las Figs. 1 a 3, la
plataforma 56 de la base del cierre tiene un pico 62 que se proyecta
hacia arriba para definir una abertura de descarga 60 sobre la
abertura del cuello del envase.
El cierre 40 incluye una tapa 70 (Figs. 1 a 3)
conectada a la base 50 con una estructura de bisagra 80. La tapa 70
incluye una faldilla periférica 82 (Fig. 1) que define una
superficie terminal periférica 84. La superficie periférica 84 de
la tapa está adaptada para contactar, o al menos para coincidir, con
la base 50 del cierre cuando la tapa 70 está cerrada.
Preferentemente, como se ilustra en la Fig. 1, la base 50 del cierre
define un reborde periférico 86 remetido por debajo de la porción
principal de la plataforma 56, y el reborde remetido 86 coincide
con la superficie 84 de la faldilla 82 de la tapa cuando la tapa 70
está cerrada.
La tapa 70 del cierre incluye una plataforma o
cubierta transversal 88 (Fig. 1). Extendiéndose desde el lado
inferior de la cubierta 88 de la tapa se encuentra un miembro anular
90 que está adaptado para alojarse, y encajar de forma estanca con
el interior de la espita 62 de la base del cierre, cuando la tapa 70
está cerrada.
En la forma de realización preferente, la
estructura de bisagra 80 está moldeada de manera integral como una
pieza unitaria del cierre con la base 50 y con la tapa 70. Un
material preferente de moldeo del cierre es el polipropileno. Se ha
descubierto que este material proporciona un cierre duradero,
relativamente fuerte. El material funciona en la estructura de
bisagra 80 con las deseables fuerzas presionantes, tiene la
capacidad de resistir las cargas típicas ejercidas por un usuario
del cierre cuando el usuario abre y cierra la tapa 70, y tiene la
capacidad de aceptar un número relativamente elevado de ciclos de
apertura y cierre sin averiarse.
Como se ilustra en las Figs. 4 y 5, la
estructura de bisagra 80 incluye una membrana 100 que tiene una
porción central estrecha entre dos extremos más anchos 102. Los dos
extremos más anchos 102 son genéricamente paralelos en la forma de
realización preferente ilustrada. La estructura de bisagra 80
incluye las características básicas divulgadas en la Patente
estadounidense No. 5,642,824.
Una primera bisagra arqueada 121 conecta la base
50 a la membrana 100 a lo largo de un lateral de la membrana 100
entre los extremos 102. Una segunda bisagra arqueada 122 conecta la
tapa 70 a la membrana 100 a lo largo de otro lateral de la membrana
100 entre los extremos 102. Como se ilustra en la Fig. 4, la primera
bisagra 121 discurre sobre un arco concéntrico, definiendo el arco
una porción periférica adyacente de la base 50 del cierre, y la
segunda bisagra 122 discurre sobre un arco que define una porción
periférica adyacente de la tapa 70. Como se ilustra en la Fig. 8,
la primera bisagra 121 discurre en una curva convexa hacia arriba
sobre el lateral de la base 50 del cierre. Como se ilustra en la
Fig. 8, la segunda bisagra 102 discurre sobre una curva cóncava
hacia arriba sobre el lateral de la tapa 70 del cierre.
En una forma de realización preferente tal como
se ilustra en la Fig. 8, la superficie interior de la primera
bisagra 121 tiene una configuración particular cuando la tapa está
completamente abierta. Específicamente, con referencia a la Fig. 6,
la superficie interior de la primera bisagra 121 (cuando la tapa
está completamente abierta) tiene una superficie radial curvada
definida entre la línea 128 y otra línea arqueada 132. Adyacente
al lateral de la base de la bisagra 121 se encuentra una superficie
radial 124 definida entre la línea arqueada 128 y una línea
arqueada 126. La línea arqueada 126 define el locus de tangencia
entre la superficie radial 124 y una superficie de reborde
adyacente 126 situada sobre la base 50. La línea arqueada 128 define
el locus de tangencia entre la superficie radial 124 y la
superficie radial de la primera bisagra 121. La línea arqueada 132
define el locus de tangencia entre la superficie radial de la
primera bisagra 121 y la porción adyacente a la membrana 100.
En una forma de realización comercial
contemplada, preferente, en la que el cierre 40 es fabricado con
polipropileno, el radio de la superficie 124 es de 0,254 mm, el
radio de la superficie interior encarada hacia arriba de la bisagra
121 (tal como se observa en la Fig. 4) es de 0,762 mm, y el grosor
de la membrana 100 es de 0,305 mm.
La segunda bisagra 122 tiene una configuración
genéricamente idéntica a la de la primera bisagra 121, excepto
porque la segunda bisagra 122, por supuesto, está orientada en la
dirección opuesta para conectar la membrana 100 a la tapa 70.
Cuando la tapa está completamente abierta (Fig.
7) la superficie interior de la segunda bisagra 122 tiene una
superficie radial curvada definida entre una línea curva 128A (Fig.
4) y una línea arqueada 132A (Fig. 4). A lo largo del lado de la
tapa de la segunda bisagra 122 hay una superficie radial 124A (Fig.
4). La superficie radial 124A se define entre la línea arqueada
128A y una línea arqueada 126A.
La línea arqueada 126A define el locus de
tangencia entre la superficie radial 124A y un reborde adyacente
136A sobre la tapa 70. La línea arqueada 128A define el locus de
tangencia entre la superficie radial 124A y la superficie radial
adyacente de la segunda bisagra 122. La línea 132A define el locus
de tangencia entre la superficie radial de la segunda bisagra 122 y
la porción adyacente de la membrana 100.
La segunda bisagra 122 preferentemente tiene la
misma configuración y dimensiones que la primera bisagra 121. Por
consiguiente, el radio de la superficie 124A y el radio de la
superficie de la bisagra 122 son iguales al radio de superficie 124
y al radio de la superficie de la primera bisagra 121,
respectivamente.
Con referencia a la Fig. 7 cuando la tapa está
completamente abierta la superficie radial sobre el exterior de
cada bisagra 121 y 122 a lo largo del exterior de la membrana 100 se
designa mediante la referencia numeral 140. En una forma de
realización comercial prevista, preferente, el radio de la
superficie 140 es de aproximadamente 0,305 mm, pero en el centro de
la bisagra el radio es de 0,254 mm y en cada borde lateral, el
radio es de 0,381 mm incrementándose gradualmente el radio desde el
centro hasta los dos bordes laterales.
La estructura de bisagra 80 está adaptada en la
base 50 del cierre mediante un entallo 142 definido en la faldilla
52 de la base del cierre (Fig. 5). De modo similar, la estructura de
bisagra 80 está adaptada en la tapa 70 del cierre mediante un
entallo 144 definido en la faldilla 82 de la tapa del cierre (Fig.
5).
Preferentemente, la membrana 100 es
sustancialmente simétrica alrededor de una línea central 135 (Fig.
4). Otra línea 137 es perpendicular a la línea central 135 y pasa a
través de los centros de la base 50 del cierre y de la tapa 70 del
cierre. La distancia entre la línea central 135 y la intersección de
la línea 137 con la bisagra 121 iguala la distancia entre la línea
central 135 y la intersección de la línea 137 con la bisagra
122.
Típicamente, las dimensiones exteriores máximas
del reborde 86 situado sobre la faldilla 52 de la base del cierre
es 0,254 mm mayor que las dimensiones exteriores máximas
correspondientes de la faldilla 82 de la tapa al nivel de la
faldilla de la tapa coincidente con la superficie 84. Como
consecuencia de ello, el punto medio de la estructura de bisagra 80
a lo largo de la línea 137 está ligeramente descentrado hacia la
tapa 70 en comparación con el punto medio entre los centros de la
tapa 70 y la base 50 (sobre la intersección de la línea 137).
La membrana 100 de la porción central de la
estructura de bisagra 80 es más estrecha que los dos extremos 102.
La parte más ancha de la estructura de bisagra 80 se produce en cada
extremo 102. Preferentemente, las anchuras de los dos extremos 102
son iguales. Una porción importante de la anchura de cada extremo
102 se define por un segmento de línea recta 102' cuando la tapa 70
está en la posición completamente abierta. El segmento de línea
recta 102' está simétricamente dispuesto con respecto a la línea
central longitudinal 135 de la estructura de bisagra 80. En cada
extremo del segmento 102' el extremo de la primera bisagra 121 está
definido por un borde 102'', y el extremo de la segunda bisagra 122
está definido por un borde 102A''. Los bordes 102'' y 102A'' se
inclinan o incurvan ligeramente hacia la línea central 137 del
cierre, línea central 137 que pasa a través de los centros de la
base 50 del cierre y de la tapa 70 del cierre.
Cada extremo de la superficie radial 124 está
definida por un borde 102''', y cada extremo de la superficie
radial 124A está definido por un borde 102A'''. Cada borde 102''' y
102A''' se incurva o inclina desde el borde 102'' y 102A'',
respectivamente, de forma que los bordes 102''' y 102A''' se unen
con las superficies 136 y 136A, respectivamente, en una orientación
sustancialmente paralela a la línea central 137 del cierre que une
los centros de la base y la tapa del cierre. Cuando la tapa 70 está
cerrada (Fig. 8), el esfuerzo tiende a provocar una ligera curvatura
de cada segmento 102'.
En la forma de realización preferente ilustrada
en las Figs. 1 a 8, el reborde 136 disminuye en anchura desde cada
extremo de la estructura de bisagra 80 hacia la mitad de la
estructura de bisagra 80 donde la anchura del reborde 136 resulta
muy pequeña o, preferentemente, sustancialmente desaparece. Esto
ocurre porque una superficie de contacto 150 (Fig. 5) está
dispuesta para controlar la posición de la membrana 100 tras el
cierre o apertura de la tapa 70. En la forma de realización
preferente ilustrada, la superficie de contacto 150 está moldeada
como una pieza unitaria de la base 50 del cierre.
La superficie de contacto 150 proyecta hacia
fuera desde la base 50 del cierre. La base 50 del cierre tiene unas
porciones de pared 157 (Figs. 4 y 5) que, cada una, se extiende
desde un extremo de los entallos 142 y se fusiona con la superficie
de contacto 150. La base 50 del cierre tiene también una superficie
arqueada 158, genéricamente orientada en sentido vertical (Figs. 4
y 5) que se extiende desde la superficie superior del reborde 86 y
más allá de la parte superior de la superficie de contacto 150. La
superficie arqueada 158 se extiende alrededor de la periferia de la
plataforma 56 de la base del cierre, y el reborde periférico 86 se
proyecta hacia fuera desde ambos lados de la superficie de contacto
150.
En la Fig. 5, la línea arqueada 155 define un
borde superior de una superficie radial en la parte superior de la
superficie 150, y la línea arqueada 158 define un borde inferior de
una superficie radial en la parte superior de la superficie 158.
La superficie de contacto 150 se proyecta hacia
fuera desde la superficie 158 como se muestra en las Figs. 4, 5, y
7. Un resalte horizontal 162 está definido en la parte superior de
la superficie de contacto 150 y se proyecta desde la superficie
arqueada 158. El borde exterior del resalte 162 está definido por
una superficie radial convexa 164 ( Fig. 5) que se fusiona con la
superficie de contacto vertical. En una forma de realización
comercial actualmente prevista, la superficie 164 tiene un radio de
aproximadamente 0,254 mm.
La bisagra arqueada 121 está separada por debajo
de la plataforma 56, por debajo del resalte 162 en la parte
superior de la superficie de contacto 150, y por debajo de la
superficie 86 del reborde de la base del cierre.
En la región de la estructura de bisagra 80, el
entallo 142 de la base del cierre en la pared 52 de la base del
cierre está definido a lo largo de su parte inferior mediante el
reborde 136 (Figs. 4, 5, y 7) el cual disminuye en anchura hacia el
centro de la estructura de bisagra 80. Adyacente a la porción
central de la estructura de bisagra 80, la anchura de la superficie
136 del reborde disminuye hasta prácticamente cero cuando la
superficie de contacto saliente 150 se proyecta un poco más hacia
fuera por interior de la superficie 136.
El radio de la superficie arqueada 158 (al nivel
del borde exterior de la plataforma 56 adyacente a la estructura de
bisagra 80) es mayor que el radio de la superficie exterior vertical
de la superficie de contacto 150. Así mismo, los radios interior y
exterior del reborde 136 son mayores que el radio de la superficie
exterior vertical de la superficie de contacto 150.
La superficie de contacto 150 está definida por
una superficie arqueada que está preferentemente situada de forma
simétrica con respecto a los extremos 102 de la membrana de forma
que la superficie 150 se proyecta hacia fuera desde la superficie
cilíndrica 158 por el interior del reborde 136. En la forma de
realización preferente ilustrada, la superficie de contacto 150, en
la línea central 137 de la estructura de bisagra 80, puede
caracterizarse de forma que se extienda tanto 1) hacia arriba sobre
una elevación por encima de la superficie 86 del reborde de la
base, como 2) hacia abajo a lo largo de la línea vertical respecto
del reborde 136 ligeramente por debajo de la primera bisagra
121.
El resalte 162 situado en la parte superior de
la superficie de contacto 150 está rebajado por la parte inferior
de la superficie de arriba de la plataforma 56 de la base. La
elevación del resalte de contacto 162 se establece de tal forma
que, cuando la tapa 70 está cerrada, la superficie 136A del reborde
de la tapa (Figs. 4 y 5) no interferirá con el resalte 162 de la
superficie de contacto.
La superficie de contacto 150 establece un
contacto verticalmente orientado más allá del cual la membrana de
bisagra 100 no puede desplazarse cuando la tapa 70 es cerrada y
abierta. La superficie de contacto 150 controla la posición de la
membrana 100 de la estructura de bisagra tras el cierre y apertura
de la tapa 70. Preferentemente, la superficie de contacto 150
tiene una altura vertical, al nivel del emplazamiento a lo largo
del centro de la estructura de bisagra 80 (sobre la línea central
137 de los centros de la base 50 y de la tapa 70 del cierre), la
cual está a nivel o por encima de la segunda bisagra 122 cuando la
tapa 70 está completamente cerrada. En otras palabras, en el centro
longitudinal de la estructura de bisagra 80 (sobre la línea central
137), la superficie de contacto 150 se extiende hacia arriba sobre
la bisagra 121 a una distancia que es mayor que la distancia más
corta entre las bisagras
121 y 122.
121 y 122.
Tras el cierre o apertura de la tapa 70, la
membrana 100 de la estructura de la bisagra encaja con la superficie
de contacto 150 de forma que la posición de la membrana 100 es
controlada según se describe con mayor detalle en la Patente
estadounidense No. 5,642,824. En general, la membrana 100 se pliega
hacia dentro en dirección y contra la superficie de contacto 150
cuando la tapa 70 está parcialmente cerrada. La superficie de
contacto 150 debe preferentemente extenderse adyacente a la porción
central de la membrana 100 desde la primera bisagra 121 hacia la
segunda bisagra 122 (cuando la tapa está cerrada) más que a la mitad
de la distancia más corta entre las bisagras (medida en la línea
central 137 entre los extremos 102 de la membrana). Sin embargo,
preferentemente, la superficie de contacto 150 al nivel de la línea
central 137 de la estructura de bisagra 80 se extiende todo el
trayecto hasta, y ligeramente más allá, de la bisagra 122 cuando la
tapa 70 está cerrada, lo que actualmente se considera que
proporciona un control máximo.
La extensión radial de la superficie de contacto
saliente 150 puede modificarse fácilmente durante la fabricación en
consonancia con las características de bisagra que se desean para
una aplicación determinada. Si la superficie de contacto 150 se
proyecta hacia arriba en una extensión considerable, entonces la
membrana 100 de la estructura de bisagra contacta con la superficie
de contacto 150 en una fase anterior durante el proceso de cierre.
Si la proyección de la superficie de contacto 150 es inferior,
entonces la membrana 100 de la estructura de bisagra contactaría
con la superficie de contacto 150 en un momento posterior en el
proceso de cierre, o únicamente cuando la tapa esté cerrada
sustancialmente de forma total.
Cuando la superficie de contacto 150 se proyecta
más hacia fuera, puede conseguirse que la acción presionante de la
estructura de bisagra 80 sea mayor para obtener una acción de
apertura y cierre con más "chasquido" o fuerza. Cuando la
proyección de la superficie de contacto 150 se reduce, puede
disminuirse la fuerza tensora, y la acción de apertura y cierre del
cierre será más "liviana". Así mismo, cuando la superficie de
contacto 150 se proyecta más hacia fuera, la posición completamente
abierta de la tapa 70 define un ángulo de apertura mayor con
respecto a la base 50 del cierre que si la superficie de contacto
150 se proyecta hacia fuera en una menor cantidad.
En una forma de realización comercial
actualmente prevista, el radio de la superficie de contacto 150 es
de 14,046 mm y el diámetro de la superficie arqueada 158 desde la
cual se proyecta es de aproximadamente 33,258 mm. La altura de la
superficie de contacto 150 (al nivel de la superficie de resalte
162) es de 0,762 mm a partir del plano de separación de moldeo 177
(Fig. 7) definido por la superficie interior de la membrana de
bisagra 100 cuando la tapa está en la posición acabada de moldear
completamente abierta. Por el contrario, en la forma de realización
comercial prevista, cuando la tapa 70 está en la posición cerrada,
la parte más baja de la segunda bisagra 122 (al nivel de la línea
central 137 entre los extremos 102 de la membrana de bisagra) sería
de 0,127 mm inferior al resalte 162 de la superficie de contacto.
Así, la superficie de contacto 150 se extiende hacia arriba
ligeramente más allá del punto más bajo de la bisagra 122 de la tapa
cuando la tapa 70 está cerrada.
La incorporación de la superficie de contacto
150 en la estructura de bisagra 80 de la presente invención no es
una parte necesaria de la presente invención. La estructura de
bisagra de la presente invención puede emplearse con otras
estructuras de bisagra que no empleen la superficie de contacto 150
y/o que empleen una articulación de bisagra central fija entre las
dos bisagras separadas 121 y 122.
En términos generales, en una forma de
realización comercial actualmente prevista, se desea proporcionar
una estructura de bisagra 80 en la cual la deformación de la
estructura de bisagra 80 no sea excesiva cuando la tapa 70 está en
la posición completamente cerrada. Esto reduce al mínimo la
tendencia de la estructura de bisagra 80 a perder su capacidad
presionante de acción rápida cuando la tapa 70 se mantiene cerrada
durante largos periodos de tiempo en la posición completamente
cerrada.
En diseños alternativos en los que la estructura
de bisagra 80 tendría una mayor cantidad de deformación cuando la
tapa 70 está en la posición completamente cerrada, la deformación
podría, con el tiempo, provocar un cierto alargamiento plástico del
material del cierre y la subsiguiente relajación. Esto reduciría la
cantidad de fuerza tensora que la estructura de bisagra ejercería
durante la apertura y cierre de la tapa.
El funcionamiento de la estructura de bisagra
80, en cuanto la estructura ha sido descrita en la presente
memoria, se describe con detalle en la Patente estadounidense No.
5,642,824. En términos generales, cuando la estructura de bisagra
80 es desplazada desde la posición abierta a la cerrada, y
viceversa, los cambios de la distancia entre las bisagras 121 y 122
cerca de los extremos 102 con respecto a los cambios menores de la
distancia entre las bisagras 121 y 122 al nivel de la línea central
137 crean una fuerza de tensión o "estiramiento" considerble
en los extremos más exteriores 102. Esto provoca que la estructura
de bisagra 80 sea inestable en cualquier posición entre las
posiciones completamente abierta y completamente cerrada. Esto se
traduce en una estructura de bisagra 80 con una tensión inherente
(cuando la tapa está entre las posiciones completamente abierta y
completamente cerrada). Esto fuerza a la estructura de bisagra 80 a
que adopte una de las dos posiciones biestables (bien completamente
abierta o completamente
cerrada).
cerrada).
El estiramiento o tensión de la estructura de
bisagra 80 sirve para crear una deformación temporal dentro de la
estructura de bisagra que es suficiente para desplazar la tapa 70
automáticamente hacia la posición cerrada o hacia la posición
abierta cuando es liberada desde cualquier posición entre las
posiciones completamente abierta y completamente cerrada. La tapa
se desplazará automáticamente a la posición completamente cerrada
si es liberada mientras está inicialmente más próxima a la posición
completamente cerrada. Por otro lado, la tapa se desplazará
automáticamente a la posición completamente abierta si la tapa es
liberada de una posición inicial que sea más próxima a la posición
completamente abierta.
Se apreciará que la orientación completamente
abierta del cierre ilustrado de las figuras corresponde a la
posición inicial, recién moldeado el cierre. Esta posición del
cierre acabado de moldear preferentemente tiene la base y la tapa
abiertas en un ángulo de 180º. Una vez que la tapa 70 se ha cerrado
primeramente que a continuación se abre y se mantiene libre de
cualquier fuerza exterior, la estructura de bisagra típicamente
mantendrá la tapa en una posición abierta la cual presenta un
ángulo de abertura algo menor que el ángulo de abertura de
sustancialmente 180º de la orientación abierta original, del cierre
recién moldeado.
De acuerdo con la presente invención, la
estructura de bisagra 80 está configurada para proporcionar un
esfuerzo seleccionado o distribución particular del esfuerzo a lo
largo de los bordes exterior y lateral 102 de la membrana 100. En
particular se ha descubierto que la reducción del grosor de la
membrana al nivel de las regiones 200 incrementa el esfuerzo en el
punto medio y a lo largo del borde lateral 102 adyacente a la región
200. Esto provoca una reducción del esfuerzo en el punto en el que
los bordes 102 se conectan al cuerpo 50 del cierre y a la tapa 70
del cierre. Es en estos puntos de conexión donde es más probable que
se inicie el fallo o la fractura de la estructura de bisagra 80.
Así, una reducción de los esfuerzos en estos cuatro puntos de la
estructura de bisagra 80 reducirá la probabilidad de avería de la
estructura de bisagra 80.
En una forma de realización actualmente prevista
de la estructura 80 la membrana 100 incluye dos regiones separadas
200 (Figs. 4 a 7) que definen un grosor reducido en la membrana
entre, y con respecto a, las bisagras 121 y 122. Preferentemente,
cada región 200 se extiende lateralmente respecto del borde
adyacente lateral 102.
La membrana 100 tiene un grosor genéricamente
uniforme entre las bisagras 121 y 122, y cada región 200 de grosor
reducido produce una reducción del grosor de la membrana de
aproximadamente 1/3. En la forma de realización ilustrada en las
Figs. 1 a 7, la membrana 100 puede caracterizarse incorporando 1)
una superficie interior encarada hacia la base y la tapa del cierre
(cuando la tapa está en la posición cerrada), y 2) una superficie
exterior encarada en dirección opuesta respecto de la superficie
interior, y cada región de grosor reducido 200 se define sobre la
superficie interior de la membrana mediante un rebajo de forma
genéricamente trapezoidal con un lateral a lo largo de uno de los
bordes laterales 102. La profundidad del rebajo en la forma de
realización preferente ilustrada es aproximadamente 1/3 del grosor
de la porción de grosor uniforme adyacente de la membrana 100. Se
contempla que en una estructura de bisagra de polipropileno en la
que la porción de grosor genéricamente uniforme de la membrana
tiene un grosor entre aproximadamente 0,254 mm y 0,381 mm, y
preferentemente de manera aproximada de 0,305 mm, la amplitud
preferente del grosor de la parte de grosor reducida de la membrana
es al menos aproximadamente ½ o más del grosor de la porción de
grosor uniforme adyacente de la membrana.
Como puede apreciarse en la Fig. 6, cada rebajo
de forma trapezoidal en cada región 200 incluye dos lados que son
cada uno paralelos a una bisagra adyacente 121 o 122 y cada uno de
esos lados incluye una superficie arqueada inferior 102, una
superficie recta intermedia 204, y una superficie arqueada superior
206. La superficie arqueada inferior 202 se fusiona en un lado con
una superficie inferior genéricamente plana que define el fondo del
rebajo y se fusiona sobre el otro lado con la superficie recta 204.
La superficie arqueada superior 206 se fusiona sobre un lado con la
superficie recta 204 sobre el otro lado con la superficie interna,
al descubierto, superior, de la membrana 100, como se muestra en la
Fig. 6.
Como se muestra en la Fig. 6, la anchura de la
región de grosor reducido 200 se define sobre un extremo mediante
un lado genéricamente paralelo al borde lateral 102 de la membrana,
y ese extremo se define mediante una superficie arqueada inferior
222, mediante una superficie recta intermedia 224, y mediante una
superficie arqueada superior 226. La superficie arqueada inferior
224 se fusiona en un lado con la pared inferior plana 208 de la
región de grosor reducido 200 y se fusiona en el otro lado con la
superficie recta 224. La superficie arqueada superior 226 se
fusiona en un lado con la superficie recta 224 y en el otro lado con
la superficie interior, encarada hacia arriba, al descubierto, de
la membrana 100. Las superficies curvadas 202, 206, 222, y 226
funcionan para reducir las concentraciones de esfuerzo dentro de
la membrana en los bordes inferior y superior del rebajo hacia
dentro del borde lateral 102 de la membrana.
Sin embargo, el esfuerzo efectivo al nivel del
punto medio de la longitud del borde lateral 102 de la membrana
adyacente a la región de grosor reducido 200 es mayor que el
esfuerzo al nivel del punto medio del borde de la membrana en una
membrana de bisagra de la técnica anterior (por ejemplo, como se
muestra en la Patente estadounidense 5,642,824) que tiene o bien un
grosor sustancialmente uniforme o bien un grosor incrementado a lo
largo del borde entre las bisagras. El esfuerzo a lo largo del borde
lateral 102 de la membrana 100 es mayor al nivel del punto medio de
la longitud del borde lateral 102, y el esfuerzo disminuye hacia
fuera desde la porción central del borde lateral 102 hacia las
bisagras 121 y 122. El esfuerzo mayor en el centro de cada borde
lateral 102 reduce los esfuerzos en el punto en el que la membrana
100 conecta con las bisagras 121 y 122 al nivel de ambos bordes
laterales 102. Las reducciones del esfuerzo al nivel de estos cuatro
puntos sobre la estructura de bisagra reduce al mínimo la
probabilidad de que el fallo de la bisagra se inicie en estos
puntos.
Una segunda forma de realización de una
estructura de bisagra 80A se muestra en la Fig. 9 tal como se
incorpora en un cierre que tiene una base 50A del cierre y una tapa
70A. La estructura de bisagra 80A incluye una membrana 100A unida a
la base 50A del cierre con una bisagra 121A y unida a la tapa 70A
del cierre con una bisagra 122A. En la segunda forma de realización
de la estructura de bisagra 80A, la membrana 100A incluye una
segunda región 200A de grosor reducido en un lado de la membrana y
una segunda región 200A' en el otro lado de la membrana 100A. Cada
región 200A y 200A' preferentemente tiene la misma configuración que
la región 200 anteriormente descrita para la primera forma de
realización con referencia a las Figs. 1 a 8.
La Fig. 10 ilustra una tercera forma de
realización de la estructura de bisagra 80B incorporada en un
cierre que tiene una base 50B del cierre y una tapa 70B del cierre.
La estructura de bisagra 80B incluye una membrana 100B unida en un
lado con una bisagra 121B a la base 50B del cierre y unida en el
otro lado a la tapa 70B del cierre con una bisagra 122B. La
estructura de bisagra 80B es sustancialmente idéntica a la segunda
forma de realización de la estructura de bisagra 80A descrita
anteriormente con referencia a la Fig. 9 excepto en que la tercera
forma de realización de la estructura de bisagra 80B no incluye la
región de grosor reducido superior 200A. La tercera forma de
realización de la estructura de bisagra 80B solo incluye un rebajo
inferior o región de grosor reducido 200B que preferentemente tiene
la misma configuración que el rebajo 200A' descrito anteriormente
con referencia a la segunda forma de realización de la estructura de
bisagra 80A ilustrada en la Fig. 9.
En otras formas de realización adicionales (no
ilustradas) la estructura de bisagra puede incluir un eje central
fijo y dos membranas separadas de forma triangular. Cada membrana
está situada en un extremo del eje y está orientada con un ápice de
la membrana al nivel del extremo del eje. Cada membrana tiene un
borde lateral opuesto al ápice al nivel del eje fijo, y cada
membrana tiene una región de grosor reducido adyacente al borde
lateral.
Se apreciará que las formas de las regiones de
grosor reducido (tales como las regiones 200 de la primera forma de
realización de la estructura de bisagra ilustrada en las Figs. 1 a
8) pueden ser alteradas para proporcionar grados diferentes de
efecto en la producción de una distribución más uniforme del
esfuerzo a lo largo de cada borde lateral de la membrana de
bisagra. Así, esto permite un control de la cantidad de la reducción
del esfuerzo en las cuatro regiones de la estructura de bisagra en
las que los bordes laterales de la membrana están conectados a las
bisagras. La reducción del esfuerzo tiene particular importancia en
cualquier estado de la estructura de bisagra en la que la
estructura de bisagra sea sometida a un esfuerzo durante el
funcionamiento normal, como por ejemplo cuando la estructura de
bisagra es desplazada de su estado inicial, recién moldeada.
Típicamente, la estructura de bisagra es
inicialmente moldeada en un estado completamente abierto. Esto es,
cuando dicha estructura de bisagra es inicialmente moldeada como
parte de un cierre, el cierre es moldeado con la tapa en un estado
inicialmente abierto. Después del moldeo, la estructura de bisagra
del cierre está sustancialmente exenta de esfuerzo. Los esfuerzos
se desarrollan dentro de la estructura de bisagra cuando la
estructura de bisagra es desplazada de su estado abierto,
inicialmente moldeado (por ejemplo, cuando la tapa del cierre es
desplazada desde el estado abierto al estado cerrado). El esfuerzo
de la estructura de bisagra alcanza un máximo en el punto "sobre
el centro". (esto es, en una posición intermedia entre las
posiciones cerrada y abierta). El esfuerzo de la estructura de
bisagra del cierre se reduce en cierta medida cuando la tapa ha
sido desplazada hasta la posición completamente cerrada, pero la
estructura de bisagra permanece sometida al suficiente esfuerzo
para presionar la tapa hasta, y mantener la tapa en, la posición
cerrada. Es durante el desplazamiento de la tapa del cierre y su
separación respecto del estado completamente abierto al estado
cerrado cuando los esfuerzos incrementados pueden provocar el fallo
de la bisagra. Debido a que la presente invención reduce los
esfuerzos funcionales de la bisagra al nivel de las cuatro regiones
de las esquinas de la membrana de bisagra al nivel de las dos
bisagras, la estructura de bisagra puede ser diseñada para aceptar
muchos ciclos de apertura y cierre sin fallos y/o puede diseñarse
con menos material y/o con materiales menos costosos, pero de menor
resistencia.
Puede apreciarse que la presente invención
proporciona por tanto una estructura de bisagra especialmente
adecuada para su uso en un cierre que tiene una tapa en el que se
desea que la tapa opere con un movimiento de acción rápida al
desplazarse hacia y desde una posición cerrada.
La estructura de bisagra sobresale mínimamente
desde la parte trasera del cierre cuando la tapa del cierre está en
posición cerrada. Esto es compatible con la maquinaria de aplicación
del cierre de alta velocidad empleada en cadenas de llenado de
producto del envase convencionales. Esto permite que el cierre sea
utilizado en envases procesados en cadenas de altas velocidades.
Debe apreciarse que el cierre que incorpora la
estructura de bisagra de la presente invención proporciona un
sistema para cubrir una abertura de un envase con un cierre que
tiene una base y una tapa conectada con una estructura de bisagra
biestable de eje múltiple o con una estructura de bisagra biestable
de eje único, fijo. La estructura de bisagra puede incorporar una
membrana y una superficie de contacto de encaje que puede ser
diseñada para proporcionar una fuerza presionante pequeña o grande y
un ángulo de apertura de la tapa pequeño o grande.
Debe también apreciarse que el cierre puede
disponerse con una variedad de estructuras de paso de
dispensación.
Se habrá fácilmente observado a partir de la
descripción detallada preferente de la invención y a partir de las
ilustraciones de la misma que pueden efectuarse otras numerosas
variaciones y modificaciones sin apartarse del ámbito de los
conceptos o principios novedosos de la presente invención.
Claims (10)
1. Una estructura (80; 80A; 80B) de bisagra de
acción rápida biestable para conectar dos miembros (50, 70; 50A,
70A; 50B, 70B), comprendiendo dicha estructura (80; 80A; 80B):
- -
- una estructura continua moldeada de forma unitaria con dichos dos miembros (50, 70; 50A, 70A; 50B, 70B) para incluir
- a)
- una membrana (100, 100A, 100B) que tiene una porción estrecha y al menos un extremo más ancho (102) que define un borde lateral (102),
- b)
- una bisagra (121; 122) que conecta uno de dichos miembros (50, 50A, 50B; 70, 70A, 70B) a dicha membrana a lo largo de un lado de dicha membrana, y
- c)
- una bisagra (121; 122) que conecta el otro de dichos miembros (50, 50A, 50B; 70, 70A, 70B) a dicha membrana (100, 100A, 100B) a lo largo del otro lado de dicha membrana (100, 100A, 100B), teniendo dicha membrana (100, 100A, 100B) una región (200, 200A, 200A', 200B) de grosor reducido entre, y con respecto a, dichas bisagras (121, 122 ), extendiéndose dicha región (200, 200A, 200A', 200B) hasta dicho borde lateral (102), dicha estructura de bisagra (80, 80A; 80B)
caracterizada porque
- -
- dicha región de grosor reducido (200, 200A, 200A', 200B) está definida por un rebajo de forma genéricamente tropezoidal (200, 200A, 200A', 200B) que tiene un lado a lo largo de dicho borde lateral (102), y está situado en dicha membrana (100, 100A, 100B), a una distancia alejada de cada una de dichas bisagras (121, 122);
- -
- dicha región de grosor reducido (200, 200A, 200A', 200B) tiene un grosor reducido en dicho borde lateral (102) con respecto al grosor de las porciones adyacentes de dicha membrana (100, 100A, 100B);
- -
- dicha membrana (100, 100A, 100B) tiene un grosor sustancialmente uniforme excepto por dicha región de grosor reducido (200, 200A, 200A', 200B)
2. La estructura de bisagra de acuerdo con la
reivindicación 1 en la cual una porción considerable de dicho borde
lateral está definida por un segmento en línea genéricamente recta
cuando dicha estructura de bisagra está completamente abierta.
3. La estructura de bisagra de acuerdo con la
reivindicación 1 en la cual dicho grosor reducido está definido en
una superficie lateral de dicha membrana.
4. La estructura de bisagra de acuerdo con la
reivindicación 1 en la cual dicha membrana tiene un grosor
sustancialmente uniforme excepto en dicha región de grosor reducido
que tiene un grosor reducido que es al menos aproximadamente ½ o más
del grosor de la porción adyacente, de grosor uniforme, de la
membrana.
5. La estructura de bisagra de acuerdo con la
reivindicación 1 en la cual dicha estructura está incluida como
parte de un cierre (40) de una abertura de envase en la que dicho
cierre incluye:
- 1)
- una base (50, 50A, 50B) para su montaje en dicho envase sobre dicha abertura y definir una abertura de descarga que comunica con dicha abertura, y
- 2)
- una tapa (70, 70A, 70B) amovible entre una posición cerrada que ocluye dicha abertura y una posición abierta separada de dicha abertura,
dicha estructura de bisagra está moldeada como
una estructura unitaria continua con la base y la tapa para
incluir
- a)
- una membrana (100, 100A, 100B) que tiene una porción central entre los extremos más anchos cada uno de los cuales define un borde lateral,
- b)
- una bisagra arqueada (121) que conecta dicha base a dicha membrana a lo largo de un lado de dicha membrana entre dichos bordes laterales, y
- c)
- una bisagra arqueada (122) que conecta dicha tapa a dicha membrana a lo largo de otro lado de dicha membrana entre dichos bordes laterales,
teniendo dicha membrana dos regiones separadas
(200, 200A, 200A', 200B) de grosor reducido entre, y con respecto a,
dichas bisagras arqueadas, extendiéndose dicha región de grosor
reducido hasta uno de dichos bordes laterales.
6. La estructura de bisagra de acuerdo con la
reivindicación 5 en la cual dicha estructura de bisagra incluye al
menos una superficie de contacto (150) situada de forma que, cuando
dicha tapa está en dicha posición cerrada, la superficie de
contacto
- 1)
- se extiende adyacente a dicha porción central de la membrana desde una de dichas bisagras hacia la otra bisagra, y
- 2)
- contacta con dicha porción central de la membrana por medio de lo cual la posición de dicha membrana es controlada tras el cierre y apertura de dicha tapa;
dicha superficie de contacto es unitaria con
dicha base; dicha base tiene
- 1)
- una superficie cilíndrica con un primer radio, y
- 2)
- un reborde rebajado que se proyecta desde dicha superficie cilíndrica adyacente a dichos extremos de la membrana para adaptar el asiento de dicha tapa sobre aquél cuando dicha tapa está en dicha posición cerrada;
dicha superficie de contacto se extiende hacia
fuera desde dicha superficie cilíndrica adyacente a dicha porción
central de la membrana; y
dicha superficie de contacto está definida por
una superficie de curvatura cilíndrica que tiene un segundo radio
inferior a dicho primer radio.
7. La estructura de bisagra de acuerdo con la
reivindicación 5 en la que dicho cierre está moldeado con un
material entre el grupo compuesto por polipropileno y
polietileno.
8. La estructura de bisagra de acuerdo con la
reivindicación 5 en la que dichas base y tapa tienen cada una una
pared exterior que define un entallo para alojar dicha membrana;
la distancia más corta entre dichas bisagras
está situada a lo largo de una línea media entre dichos bordes
laterales terminales de la membrana;
cada una de dichas bisagras, cuando la tapa está
en la posición abierta, define una superficie radial; y
dicha estructura de bisagra incluye una
superficie radial adyacente tangente a cada una de dichas
superficies radiales de las bisagras; y
dicha membrana carece de aberturas.
9. La estructura de bisagra de acuerdo con la
reivindicación 5 en la que dicha membrana tiene
- 1)
- una superficie interior encarada hacia dichas base y tapa cuando dicha tapa está en dicha posición cerrada, y
- 2)
- una superficie exterior encarada de manera opuesta respecto de dicha superficie interior; y
cada una de dichas regiones de grosor reducido
está definida en dicha superficie interior de la membrana.
10. La estructura de bisagra de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en la que cada uno de
dichos pliegues de la bisagra permite que cada membrana se desplace
en un abanico de orientaciones con respecto a dicho miembro al cual
está conectada; y dicha región de grosor reducido tiene un grosor
reducido en dicho borde lateral con respecto al grosor de las
porciones adyacentes de dicha membrana en dicho borde lateral.
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