ES2559463T3 - Método de fabricación de un conjunto de recipiente de plástico para aerosol - Google Patents

Método de fabricación de un conjunto de recipiente de plástico para aerosol Download PDF

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Abstract

Un método para conformar un recipiente de plástico para aerosol (10) incluyendo las etapas de: (a) proporcionar una preforma que tiene una porción de acabado (14); (b) moldear por soplado un recipiente de plástico a partir de la preforma; y caracterizado por la etapa de (c) reformar la porción de acabado (14) de manera que una superficie interior de la misma tiene una muesca (22) definida en la misma, y en el que la etapa (c) se realiza en algún momento después de la etapa (a).

Description

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DESCRIPCION
Metodo de fabricacion de un conjunto de recipiente de plastico para aerosol ANTECEDENTES DE LA INVENCION
1. Campo de la invencion
Esta invencion se refiere en general al campo de los recipientes que estan adaptados para mantener contenidos a una presion alta, tales como mezclas de aerosol, y mas particularmente a un recipiente de plastico moldeado por soplado para aerosol que tiene una porcion de acabado que esta construida y dispuesta para proporcionar un sellado optimo a un conjunto de valvula para aerosol.
2. Descripcion de la tecnologfa relacionada
Los recipientes para aerosol convencionalmente han sido fabricados a partir de metal, y estan conformados convencionalmente como un tubo cilmdrico que tiene unos cierres extremos superior e inferior. El cierre extremo inferior se conforma tfpicamente como una cupula concava, y el cierre extremo superior incluye tfpicamente una valvula accionable manualmente para dispensar los contenidos de aerosol presurizados del recipiente.
Los recipientes metalicos tienen ciertas desventajas inherentes, tales como una tendencia a oxidarse con el tiempo y a rayar las superficies con las que puedan entrar en contacto.
Se han realizado esfuerzos en el pasado para desarrollar recipientes de plastico para aerosol, pero se han encontrado con dificultades, principalmente en relacion con el control de la deformacion del material plastico como resultado de la presurizacion interna significativa que es necesaria en un recipiente para aerosol. Los recipientes para aerosol comunmente requieren unas presiones internas de la magnitud de 50-300 psi, que es significativamente mayor que las presiones que se encuentran tfpicamente en otras aplicaciones de envasado para las que se ha utilizado material plastico, tales como el envasado de bebidas carbonatadas. En consecuencia, las consideraciones de diseno para recipientes de plastico para aerosol son muy diferentes de lo que son para aplicaciones de envasado de presiones inferiores, tales como recipientes de bebidas de plastico.
Un tipo comun de recipiente de plastico esta fabricado a partir de un material tal como tereftalato de polietileno (PET) y se fabrica a partir de una preforma moldeada por inyeccion que tiene una porcion con acabado roscado que utiliza el proceso de moldeo por estirado y soplado recalentado. Aunque tales recipientes tienen alguna promesa para aplicaciones de aerosoles, son susceptibles de agrietamiento por tension en la porcion de acabado, mientras estan bajo la presurizacion. Ademas, la porcion de acabado de tales recipientes tiene una tendencia a deformarse cuando se presuriza el recipiente, posiblemente resultando en una perdida de integridad de la estanqueidad entre el recipiente y el cierre de distribucion para aerosol.
Las preformas que se utilizan en el proceso de moldeo por estirado y soplado recalentado incluyen tfpicamente una porcion de acabado que permanece sensiblemente sin cambios en la forma como resultado del proceso de moldeo por soplado. La porcion de acabado incluye el reborde superior del recipiente que define la abertura del recipiente. Tfpicamente, el conjunto de valvula para aerosol que se requiere en recipientes de plastico para aerosol se ha unido a la superficie exterior de la porcion de acabado, que puede estar dotada con roscado exterior o uno o mas resaltes de montaje. En recipientes para aerosol de metal, se considera preferible montar el conjunto de valvula a una superficie interior de la porcion superior del recipiente. Un sellado interior tiene ventajas mecanicas inherentes sobre un sellado exterior, pero aquellos en el campo tecnico han considerado que un sellado interior es poco practico para recipientes de plastico para aerosol debido a la dificultad de montar un conjunto de valvula en la superficie interior de la porcion de acabado de un recipiente de plastico moldeado por soplado. La superficie interior de la porcion de acabado en dicho recipiente tiende a ser suave, sin las caractensticas que permitinan a un conjunto de valvula conseguir la compra necesaria con el fin de evitar el desencajado. En el documento DE 20114821 U1, en el que se basa la parte pre-caracterizadora de la reivindicacion 1, un conjunto de valvula se retiene en la porcion de acabado de un recipiente moldeado por soplado. Se sujeta en una relacion de estanqueidad con la misma por medio de un resalte de seccion convexa que se extiende radialmente hacia fuera desde la pared periferica del conjunto de valvula. El resalte de la seccion convexa esta en el interior del recipiente debajo de la porcion de acabado. El documento US 2007/0245538 divulga una disposicion en la que un conjunto de valvula del recipiente moldeado por soplado se mantiene en su lugar por un collar que rodea el extremo del cuello y se encaja en su lugar mediante el acoplamiento de un saliente anular que se orienta hacia dentro en un faldon accesorio del collar que se apoya en una ranura circunferencial en la superficie exterior del cuello del recipiente.
Existe una necesidad de un conjunto mejorado de recipiente de plastico para aerosol moldeado por soplado que proporcione un montaje y un sellado mas eficaz entre la porcion de acabado del recipiente de plastico y un conjunto de valvula para aerosol.
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SUMARIO DE LA INVENCION
La invencion es como se define en las reivindicaciones adjuntas. Las caractensticas opcionales se exponen en las reivindicaciones dependientes. La invencion tiene como resultado un conjunto mejorado de recipiente de plastico para aerosol moldeado por soplado que logra un montaje y un sellado mas eficaz entre la porcion de acabado del recipiente de plastico y un conjunto de valvula para aerosol.
En una realizacion de un conjunto de recipiente de plastico para aerosol incluye un recipiente de plastico que tiene una porcion de cuerpo principal que define un espacio interior y una porcion de acabado que define una abertura. La porcion de acabado tiene una superficie interior que tiene una muesca definida en la misma. El conjunto de recipiente incluye ademas un conjunto de valvula para aerosol montado en el recipiente de plastico que tiene una porcion que se acopla a la superficie interior de la porcion de acabado con el fin de ser retenida por la muesca.
Un recipiente de plastico para aerosol puede incluir una porcion de cuerpo principal que define un espacio interior; y una porcion de acabado que es unitaria con la porcion de cuerpo principal y tiene una superficie interior que tiene una muesca definida en la misma.
Un recipiente de plastico para aerosol tal como se describe en la presente memoria incluye una porcion de cuerpo principal que define un espacio interior; y una porcion de acabado que es unitaria con la porcion de cuerpo principal. La porcion de cuerpo principal y la porcion de acabado se fabrican a partir de un material que comprende tereftalato de polietileno. Se cristaliza por lo menos una porcion de la porcion de acabado.
Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol de acuerdo con la invencion incluye las etapas de (a) proporcionar una preforma que tiene una porcion de acabado; (b) moldear por soplado un recipiente de plastico a partir de la preforma; y (c) reformar la porcion de acabado de manera que una superficie interior de la misma tenga una muesca definida en la misma, y en el que la etapa (c) se realiza en algun momento despues de la etapa (a).
Estas y otras varias ventajas y caractensticas novedosas que caracterizan la invencion se senalan con particularidad en las reivindicaciones adjuntas y que forman parte de la misma. Sin embargo, para una mejor comprension de la invencion, sus ventajas, y los objetos obtenidos por su uso, debe hacerse referencia a los dibujos que forman una parte adicional de la misma, y a la materia descriptiva que se acompana, en el que se ilustra y se describe una realizacion preferida de la invencion.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es una vista en alzado lateral de un conjunto de recipiente de plastico para aerosol que esta construido de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion;
La figura 2 es una vista en seccion transversal parcial que muestra una primera etapa en un metodo que se realiza de acuerdo con la realizacion preferida de la invencion;
La figura 3 es una vista en seccion transversal parcial que muestra una segunda etapa en un metodo que se realiza de acuerdo con la realizacion preferida de la invencion;
La figura 4 es una vista en seccion transversal parcial que muestra una tercera etapa en un metodo que se realiza de acuerdo con la realizacion preferida de la invencion;
La figura 5 es una vista en seccion transversal parcial que muestra una cuarta etapa en un metodo que se realiza de acuerdo con la realizacion preferida de la invencion; y
La figura 6 es una vista en seccion transversal parcial que muestra una porcion del conjunto de recipiente de plastico para aerosol que se representa en la figura 1.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA(S) REALIZACION(ES) PREFERIDA(S)
Haciendo referencia ahora a los dibujos, en los que numeros de referencia similares designan una estructura correspondiente en todas las vistas, y haciendo referencia en particular a la figura 1, un conjunto de recipiente de plastico para aerosol 10 que se construye de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion incluye una porcion de cuerpo principal 12 que define un espacio interior en el que esta preferentemente dispuesta una mezcla de aerosol presurizado 30.
El conjunto de recipiente de plastico para aerosol 10 incluye ademas una porcion de acabado de cuello 14 y una porcion inferior 18. Tanto la porcion de acabado 14 como la porcion inferior 18 son preferentemente unitarias con la porcion de cuerpo principal 12. La porcion de cuerpo principal 12 y la porcion inferior 18 estan preferentemente moldeadas por soplado a partir de una preforma de plastico mediante el proceso de moldeo por soplado y estirado recalentado.
La porcion de cuerpo principal 12, la porcion de acabado 14 y la porcion inferior 18 se fabrican preferentemente a partir de un material plastico tal como tereftalato de polietileno (PET), naftalato de polietileno (PEN), acrilonitrilo (AN), policarbonato (PC), poliamida (Nylon), o una mezcla que contiene una combinacion de los mismos a partir de una preforma de plastico usando un proceso de moldeo por soplado convencional, tal como el proceso de moldeo por
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soplado y estirado recalentado. En la realizacion preferida, el recipiente de plastico esta fabricado a partir de un material de tereftalato de polietileno de alta viscosidad intnnseca, que tiene mas preferentemente una viscosidad intnnseca que esta sensiblemente dentro de un intervalo de aproximadamente 0,76 a aproximadamente 0,95.
La porcion de cuerpo principal 12 esta preferentemente construida y dispuesta para soportar la presurizacion del aerosol dentro de un intervalo de aproximadamente 0,345 MPa (50 psig) a aproximadamente 2,07 MPa (300 psig). Mas preferentemente, la porcion de cuerpo principal 12 esta construida y dispuesta para soportar la presurizacion del aerosol dentro de un intervalo de aproximadamente 0,827 MPa (120 psig) a aproximadamente 1,241 MPa (180 psig). El conjunto de recipiente 10 se presuriza preferentemente con una mezcla de aerosol 30 en un intervalo de presurizacion que esta sensiblemente entre aproximadamente 0,345 MPa (50 psig) a aproximadamente 2.07 MPa (300 psig), y mas preferentemente sensiblemente dentro de un intervalo de aproximadamente 0,827 MPa (120 psig) a aproximadamente 1.241 MPa (180 psig).
La mezcla de aerosol 30 incluye preferentemente un propulsor, que podna ser un propulsor de gas licuado o un propulsor de gas comprimido o soluble. Los propulsores de gas licuado que se podnan utilizar incluyen propulsores de hidrocarburos tales como propano, isobuteno, butano normal, isopentano, pentano normal y dimetil eter y propulsores de hidrofluorocarbonos tales como difluoroetano (HFC-152a) y tetrafluoroetano (HFC-134a). Propulsores de gas comprimido y solubles que podnan ser utilizados incluyen dioxido de carbono (CO2), oxido nitroso (N2O), nitrogeno (N2) y aire comprimido.
La porcion de acabado 14 tiene preferentemente una superficie interior 20 que tiene una muesca 22 definida en la misma, tal como se muestra mejor en la figura. 4. Un conjunto de valvula para aerosol 24 se asienta contra la muesca 22, tal como se muestra mejor en la figura 6. En consecuencia, el conjunto de valvula para aerosol 24 forma un sellado interior con respecto a la porcion de acabado 14. El conjunto de valvula para aerosol 24 en la realizacion preferida no esta sujeto directamente a una superficie exterior de la porcion de acabado 14.
La porcion de acabado 14 tiene un eje longitudinal 32, y la muesca 22 esta orientada preferentemente dentro de un volumen que es equidistante respecto a un plano transversal 28 que es sensiblemente perpendicular al eje longitudinal 32. En otras palabras, la muesca 22 tiene preferentemente una orientacion sensiblemente horizontal. Esto se muestra mejor en la figura 4. Ademas, la muesca 22 se extiende preferentemente sensiblemente a lo largo de toda una circunferencia interior de la superficie interior 20 de la porcion de acabado 14.
Preferentemente, el material plastico que conforma la porcion de acabado 14 se cristaliza en por lo menos una ubicacion dentro de la porcion de acabado 14. La cristalizacion podna ser a lo largo de toda la porcion de acabado 14, o en porciones seleccionadas de la porcion de acabado 14. Por ejemplo, la cristalizacion se podna realizar de modo que se consiga la cristalizacion sustancial en por lo menos una primera porcion de la porcion de acabado 14, sensiblemente ninguna cristalizacion en una segunda porcion de la porcion de acabado 14 y una cristalizacion gradual entre la primera y segunda porciones de la porcion de acabado 14. El termino "cristalizacion gradual" se refiere a una transicion gradual entre la cristalizacion sustancial y sensiblemente sin ninguna cristalizacion, a diferencia de un patron afilado o distinto de no graduado de contraste entre las porciones cristalizadas y no cristalizadas del acabado del cuello. La gradacion de la cristalizacion es continua, y puede ser o bien lineal o no lineal con la distancia. Tal cristalizacion en un acabado de cuello del recipiente se muestra en la patente US 7.033.656 a nombre de Nahill et al.
Un metodo para conformar un conjunto de recipiente de plastico para aerosol 10 de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion se representa en las figuras 2-6. Haciendo referencia a la figura 2, la porcion de acabado 14 del recipiente despues de que ha sido conformada mediante el proceso de moldeo por soplado tiene tfpicamente una superficie interior 40 que es sensiblemente lisa y vertical, con un reborde superior 42. Ventajosamente, la porcion de acabado 14 mostrada en la figura 2 se reforma de acuerdo con la realizacion preferida de la invencion de modo que la superficie interior tendra la muesca que se muestra en la figura 4.
El calor se aplica preferentemente a la porcion de acabado 14 que se muestra en la figura 2 con el fin de ablandar el material de plastico. La porcion de acabado 14 se calienta preferentemente a una temperatura que esta sensiblemente dentro de un intervalo de aproximadamente 138 °C (280 grados F) a aproximadamente 188 °C (370 grados F), y mas preferentemente sensiblemente dentro de un intervalo de aproximadamente 149 °C (300 grados F) a aproximadamente 177 °C (350 grados F). La duracion del calentamiento es preferentemente sensiblemente dentro de un intervalo de aproximadamente 20 segundos a aproximadamente 65 segundos, y mas preferentemente sensiblemente dentro de un intervalo de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 55 segundos.
Posteriormente, una herramienta de conformacion 46 se utiliza para empujar el reborde superior 42 radialmente hacia dentro y hacia abajo, de modo que el borde superior 42 y la superficie interior 40 consiguen la forma que se representa en la figura 4. Tal como muestra la figura 4, la porcion de acabado 14 en esta etapa del proceso incluye un reborde superior 33 que hace la transicion a la superficie interior 20 de modo que define un labio convexo que se extiende radialmente hacia dentro 34 y un rebaje concavo que se extiende radialmente hacia fuera 36 que esta posicionado inmediatamente debajo del labio convexo que se extiende radialmente hacia el interior 34.
La figura 5 representa un conjunto de valvula para aerosol sin grabar 24 que se inserta en la abertura definida por el labio superior 33 de la porcion de acabado 14 que se muestra en la figura 4. El conjunto de valvula para aerosol 24 incluye preferentemente un panel metalico 48 al que esta montado un vastago de valvula para aerosol 26. El panel metalico 48 incluye una porcion anular que se extiende hacia abajo 50 que incluye una porcion de pared exterior 52, 5 que esta orientada de manera que sea sensiblemente recta y vertical, lo que permite la insercion conveniente del conjunto de valvula para aerosol sin grabar 24 en la abertura. El panel metalico 48 tambien incluye preferentemente una porcion de resalte 54 que es congruente con y esta sellada contra el reborde superior 33 y el labio convexo 34 de la porcion de acabado l4.
10 Se usa una herramienta para prensar la porcion de pared exterior 52 hacia el exterior en la posicion que se muestra en la figura 6, en la que el pliegue hacia el interior 56 se asienta de forma segura contra la muesca 22, asegurando firmemente el conjunto de valvula para aerosol 24 contra desprendimiento desde la porcion de acabado 14 como resultado de la presurizacion interna del recipiente. Dicho sellado interior es preferible mecanicamente a sellados externos que hasta ahora se han utilizado en conjuntos de recipiente de plastico para aerosol.
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Ha de entenderse, sin embargo, que aunque numerosas caractensticas y ventajas de la presente invencion se han expuesto en la descripcion anterior, junto con detalles de la estructura y funcion de la invencion, la descripcion es solamente ilustrativa, y se pueden hacer cambios en detalle, especialmente en cuestiones de forma, tamano y disposicion de partes dentro de los principios de la invencion en toda la extension indicada por el amplio significado
20 general de los terminos en que las reivindicaciones adjuntas se expresan.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) incluyendo las etapas de:
    (a) proporcionar una preforma que tiene una porcion de acabado (14);
    (b) moldear por soplado un recipiente de plastico a partir de la preforma; y caracterizado por la etapa de
    (c) reformar la porcion de acabado (14) de manera que una superficie interior de la misma tiene una muesca (22) definida en la misma, y en el que la etapa (c) se realiza en algun momento despues de la etapa (a).
  2. 2. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) segun la reivindicacion 1, en el que la etapa (c) se realiza despues de la etapa (b).
  3. 3. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) segun la reivindicacion 1, en el que la preforma que tiene la porcion de acabado (14) esta conformada por moldeo por inyeccion, y en el que la etapa (c) se realiza por recalentamiento de la porcion de acabado (14) y la reconformacion de la porcion de acabado (14) utilizando una herramienta mecanica (46).
  4. 4. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) segun la reivindicacion 1, en el que la etapa (c) se realiza por la conformacion de la muesca (22) de manera que se orienta dentro de un plano transversal que es sensiblemente perpendicular a un eje longitudinal de la porcion de acabado (14).
  5. 5. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) segun la reivindicacion 1, en el que la etapa (c) se realiza por la configuracion de la muesca (22) de modo que la muesca (22) se extiende sensiblemente a lo largo de una circunferencia completa de la superficie interior (40) de la porcion de acabado (14).
  6. 6. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) segun la reivindicacion 1, en el que la preforma se fabrica a partir de un material que comprende polietileno tereftalato.
  7. 7. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) segun la reivindicacion 6, en el que el material que comprende tereftalato de polietileno se cristaliza por lo menos en una ubicacion dentro de la porcion de acabado.
  8. 8. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) segun la reivindicacion 1, que comprende ademas montar un conjunto de valvula para aerosol (24) en el recipiente de plastico (10), el conjunto de valvula para aerosol (24) que tiene una porcion que se acopla a la superficie interior de la porcion de acabado a fin de ser retenida por la muesca (22).
  9. 9. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) segun la reivindicacion 8, en el que el conjunto de valvula para aerosol (24) se asienta contra la muesca (22).
  10. 10. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) segun la reivindicacion 8, en el que el conjunto de valvula para aerosol (24) no esta directamente fijada a una superficie externa de la porcion de acabado (14).
  11. 11. Un metodo para conformar un recipiente de plastico para aerosol (10) segun la reivindicacion 1, que comprende ademas proporcionar una mezcla de aerosol presurizado (30) dentro del recipiente de plastico (10).
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