ES2593974T3 - Dispositivo de corte giratorio de un cierre de embalaje - Google Patents

Dispositivo de corte giratorio de un cierre de embalaje Download PDF

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Abstract

Dispositivo de corte (10) de resina termoplástica en donde el dispositivo de corte (10) se puede unir de manera activa con un dispositivo de cierre (1) que puede ser fijado sobre una cubierta de contenedor (2) y puede ser girado alrededor de un eje de rotación (R), en donde, al menos, un diente cortante (101)se encuentra provisto, alejándose de un canto (100) del dispositivo de corte (10), con un vértice de diente, de manera que el dispositivo de corte (10) puede ser utilizado para la apertura por primera vez de la cubierta de contenedor (2), caracterizado porque la superficie de corte transversal del diente cortante (101), definido por un plano de corte radial mediante el vértice de diente (1011) y el eje de rotación (R) del dispositivo de corte (10), se encuentra conformado de forma roma en el área del vértice de diente (1011) alejado del canto (100) por un canto que delimita el vértice de diente exterior (1011), en donde el canto de corte (1012) transcurre radialmente en un plano perpendicular al eje de rotación (R) y el canto de corte (1012) presenta una normal (F) que se encuentra dispuesta, al menos aproximadamente, en paralelo al eje de rotación (R) del dispositivo de corte (10), de manera que el canto de corte (1012), durante la rotación y el avance lineal del dispositivo de corte (10) en dirección a la cubierta del contenedor (2) puede cortar al mismo.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de corte giratorio de un cierre de embalaje Area tecnica
La presente invencion hace referencia a un dispositivo de corte con, al menos, un diente cortante compuesto de una resina termoplastica, en donde el dispositivo de corte se puede unir de manera activa con un dispositivo de cierre que puede ser fijado sobre una cubierta de contenedor y puede ser girado alrededor de un eje de rotacion, y en donde el diente cortante se encuentra provisto, alejandose de un canto del dispositivo de corte, con un vertice de diente, de manera que el dispositivo de corte puede ser utilizado para la apertura por primera vez de la cubierta de contenedor.
Un dispositivo de corte de este tipo se conoce de la WO 96/11850 A1.
Estado actual de la tecnica
Los dispositivos de cierre sobre contenedores de plastico para el almacenamiento de sustancias fluidas se fabrican industrialmente en grandes cantidades desde hace tiempo. Los dispositivos de cierre presentan un dispositivo de corte con, al menos, un diente cortante, en donde el dispositivo de corte se encuentra en union activa con el dispositivo de cierre. Mediante el accionamiento de una tapa que puede ser fijada a un pico vertedor, en donde ambos componentes son parte del dispositivo de cierre, el dispositivo de corte es utilizado para la apertura de la cubierta del contenedor. El dispositivo de corte rota durante la primera apertura y se desplaza linealmente en la direccion de la cubierta del contenedor, de manera que los dientes cortantes cortan la cubierta del contenedor y liberan una abertura.
Para lograr una apertura de la cubierta del contenedor tambien en el caso de utilization de capas plasticas gruesas y capas laminadas que incluyen plasticos, metales livianos y carton de forma reproducible, en los ultimos anos se ha hecho uso de una solution intermedia. La cubierta del contenedor se equipo en el area inferior debajo del pico vertedor con un parche compuesto de una pellcula delgada, que puede ser cortada facilmente, y en el que los dientes cortantes del dispositivo de corte pueden cortar sin dificultad
Despues de que un primer diente cortante ha perforado la cubierta del contenedor, la cubierta del contenedor es cortada o, mas bien, desgarrada por este u otros dientes de corte con una cuchilla dispuesta en la direccion de rotacion.
Todos los componentes del dispositivo de cierre son fabricados en un procedimiento de moldeo por inyeccion a partir de resinas termoplasticas, generalmente inyectados en una unica pieza. Por un simple acercamiento de los componentes en direccion longitudinal del eje de rotacion del dispositivo de cierre se monta el dispositivo de cierre terminado que puede ser dispuesto sobre la cubierta del contenedor.
Los dispositivos de corte son moldeados por inyeccion mediante un nucleo central de herramienta y un molde de herramienta que rodea al nucleo de herramienta. La cavidad entre el nucleo de herramienta y molde de herramienta es utilizada, de forma correspondiente, para la generation del dispositivo de corte. Generalmente, la entalladura para el diente cortante a generar se formaba en el molde de herramienta o en el nucleo de herramienta, por lo que se hace posible una rapida y sencilla de ambas piezas de la herramienta. Por ello, el plano o llnea de separation entre ambas piezas de la herramienta se alinea con la superficie exterior del nucleo de la herramienta o con la superfine interna del molde de la herramienta.
El diente cortante se fabrico con vertice de diente que se estrecha al maximo, en donde la llnea de separacion se encuentra dispuesta directamente en el lugar mas delgado del vertice del diente. Debido a la geometrla en punta se lograba un vertice de diente debilitado, que a causa de la delgada capa de material es flexible, como se conoce del estado actual de la tecnica y se representa en la figura 6.
Ademas de un vertice de diente conformado de manera debil debido al escaso espesor del material tambien se presentan rebabas o rugosidades en el area de la llnea de separacion. La presion interna aumentada de la herramienta puede sobrepasar la fuerza de cierre entre nucleo de herramienta y el molde de herramienta, por lo que el plano de separacion se carga fuertemente. La fuerza de las herramientas o el plano de separacion se encuentra indicado mediante flechas en la figura 6. Se puede producir el, as! llamado, hinchamiento del molde, y una parte del material de inyeccion llega sin ser deseado al area de la llnea de separacion entre ambas piezas de la herramienta. El resultado es una rebaba de moldeo por inyeccion en el area de la llnea de separacion y, con ello, en el vertice exterior del diente, que conduce a una inestabilidad adicional del vertice del diente. Un vertice del diente de este tipo no es lo suficientemente resistente y, de acuerdo al material utilizado para la cubierta del contenedor que deba ser cortado, no logra un efecto perforante o solo logra uno muy debil, y favorece que el diente se doble.
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Ya que se utiliza una multiplicidad de dientes cortantes se podrla tomar como punto de partida, que a pesar de ello se podia lograr una accion de perforacion suficiente y la cubierta del contenedor se perforo al menos parcialmente. Cuando los dientes cortantes han perforado la cubierta del contenedor, solo se aprovechaba la accion de corte de los dientes cortantes que independientemente de la forma es el vertice debil del diente. El especialista ha intentado desarrollar dientes cortantes adecuados mediante la utilizacion de diferentes plasticos de forma mas estable, para mejorar el efecto de corte.
Para solucionar este problema se ha fabricado el contenedor con una lamina plastica de alta resistencia, se ha punzonado un agujero y se lo ha cerrado con una lamina delgada, que puede ser perforada mas facilmente, y sobre ello se ha soldado el dispositivo de cierre. Esto es complicado y costoso.
Del estado actual de la tecnica se conocen dispositivos de corte con diferente cantidad de dientes cortantes y con distinta geometrla. Asl, por ejemplo, en la DE102006015524, CH698661, EP1533240, WO2008/148230 se describen dientes cortantes que presentan vertices o extremos de dientes puntudos, que presentan un canto de corte en el extremo del diente que acaba en punta en un punto. Esto queda claro si se observa la superficie de corte transversal a lo largo de un corte longitudinal a traves de los conocidos dientes cortantes.
os resultados de corte analizados de dispositivos de corte conocidos muestran llneas de corte muy deshilachadas, mas bien desgarradas. Para poder verter el contenido de un contenedor como es deseado a traves del dispositivo de cierre, sin embargo, se requiere una llnea de corte uniforme y en lo posible lisa, en donde en todos los casos debe estar garantizado, que no se separe material de la cubierta del contenedor e ingrese en el contenedor o el contenido.
Realizacion de la invencion
Es tarea de la presente invencion, crear dientes cortantes de un dispositivo de corte de resina termoplastica para un dispositivo de cierre, que presenten un efecto de corte reproducible y produzcan una llnea de corte uniforme y lisa, sin tener que tomar medidas especiales en la cubierta del contenedor.
Esta tarea es cumplida por dispositivos de corte con las caracterlsticas de la reivindicacion 1, en donde, al menos, un diente cortante se encuentra equipado con un vertice de diente muy estable. Los dientes cortantes conforme a la invencion no presentan un vertice de diente exterior completamente puntudo, sino que son robustos y, en comparacion a los vertices de dientes del estado actual de la tecnica, se encuentran conformados de forma roma. Tales dientes cortantes desarrollan, dispuestos en un dispositivo de corte, de forma sucesiva un efecto de corte con desprendimiento de virutas, ya que cada diente cortante ingresa en la cubierta del contenedor de manera que produce una entalladura y no una perforacion y asl genera un corte, por lo que puede lograrse una linea de corte lisa y limpia.
Breve descripcion de los dibujos
Un ejemplo de ejecucion preferente del objeto conforme a la invencion se describe a continuacion en relacion con los dibujos adjuntos.
La figura 1a muestra una vista lateral de un dispositivo de cierre sobre una cubierta del contenedor, en posicion cerrada y antes de la primera apertura, mientras que
La figura 1 b muestra una vista lateral de un dispositivo de cierre en la posicion completamente abierta y con dispositivo de corte totalmente girado hacia fuera, en donde la tapa aun no se ha retirado.
La figura 2 muestra un corte longitudinal diametral a traves de otro dispositivo de cierre.
La figura 3 muestra una representacion en perspectiva del dispositivo de corte conforme a la figura 2, mientras que
La figura 4 muestra un corte longitudinal a traves de un diente cortante conforme a la linea A-A de la figura 3, en donde el area del vertice del diente se encuentra representada de forma ampliada.
La figura 5 muestra una vista en corte de una herramienta de multiples piezas fabricada por moldeo por inyeccion en el area de la cavidad, en la que se genero un diente cortante.
La figura 6 muestra un corte longitudinal de dientes cortantes conocidos conforme al estado actual de la tecnica, antes y despues de su uso.
Un dispositivo de cierre 1, que comprende un pico vertedor 20 con una brida y una tapa 30, se encuentra colocado sobre una cubierta del contenedor 2 y, de este modo, fijado al contenedor de forma inseparable, como se encuentra
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representado en la figura 1a. La cubierta del contenedor 2 se encuentra fabricado en lamina plastica, papel, carton o materiales multilaminados, que entre otras presentan tambien capas de metales livianos.
Un dispositivo de corte 10 se encuentra unido de manera activa con el dispositivo de cierre 1, puede ser girado alrededor de un eje de rotacion R dentro del pico vertedor 20 y alojado de manera que puede ser desplazado linealmente en la direction de la cubierta del contenedor 2. Al girar la tapa 30 en una direction de rotacion r un mecanismo provoca, que el dispositivo de corte 10 corte en la cubierta del contenedor 2 y de ese modo genere una abertura en la cubierta del contenedor 2 durante la primera abertura de la tapa 30 del dispositivo de cierre 1.
Como muestra el corte longitudinal a traves de un dispositivo de cierre 1 conforme a la figura 2, el dispositivo de corte 10 alojado de manera desplazable en el pico vertedor 20 presenta multiples dientes cortantes 101 con, en cada caso, un vertice de diente 1011. Debido a arrastradores formados en la tapa 30, el dispositivo de corte 10 es rotado dentro del pico vertedor 20 y desplazado en la direccion de la cubierta del contenedor 2.
El dispositivo de corte 10 se encuentra conformado esencialmente de manera cillndrica y presenta una section de rosca 110 y un canto 100, de los que la mayorla de los dientes cortantes 101 distan de manera de alejarse. En el caso de rotacion de la tapa 30 el dispositivo de corte 10 se rota en la direccion de movimiento indicada con la flecha maciza y propulsada en direccion de la cubierta del contenedor 2. En la forma de ejecucion aqul representada, multiples secciones se encuentran dotadas de dientes cortantes 101.
La forma geometrica de los dientes cortantes 101 es responsable de un mejor resultado de corte. Si se observa la superficie de corte transversal a traves de un diente cortante 101 en un plano de corte radial, como se indica de forma sombreada en la figura 3, entonces se obtiene el corte longitudinal a traves de un diente cortante 101 conforme a la figura 4. En la figura 3, el plano de corte transcurre entre la llnea A-A hasta el eje de rotacion R del dispositivo de corte 10 en direccion radial, por lo que se define el paralelogramo representado. De este modo, el plano de corte transcurre entre el vertice de diente 1011 y el eje de rotacion R del dispositivo de corte 10 y corta el diente cortante 101, correspondientemente, de forma radial, de manera que una normal de superficie de la superficie de corte transversal se encuentra dispuesta tangencialmente respecto del dispositivo de corte 10.
El vertice exterior del diente 1011, que se encuentra dispuesto opuesto al canto 100 presenta un canto de corte 1012 que limita el vertice de diente 1011 y provoca que se vuelva romo. El canto de corte 1012 limita al vertice de diente 1011, al menos parcialmente.
En la forma de ejecucion representada en la figura 4, el vertice del diente 1011 se encuentra representada con un canto de corte 1012 conformado en simetrla de espejo respecto del eje longitudinal L del diente cortante 101. Pero tambien es posible una conformation sin simetrla de espejo respecto del eje longitudinal L.
El canto de corte 1012 presenta una normal F, que se encuentra dispuesta, al menos aproximadamente, en paralelo respecto del eje de rotacion R del dispositivo de corte 10.
El diente cortante 101 se reduce desde una seccion transversal maxima 1010, que generalmente acepta valores de entre 0.5 mm y 1.5 mm, hasta un valor A entre un 20% y un 50% de la seccion transversal maxima 1010 en su parte mas estrecha. Ensayos han demostrado que en este rango de parametros pueden lograrse buenos resultados de corte. A pesar de ello, el canto de corte 1012 o el vertice del diente 1011 son lo suficientemente estables como para cortar de forma reproducible la cubierta del contenedor 2. La longitud del canto de corte 1012 se encuentra conformada siempre de forma menor a la seccion transversal maxima 1010 del diente cortante 101.
Tambien es posible la conformacion de una superficie de limitation plana, en forma de una planicie, en el vertice del diente 1011. En ese caso, el canto de corte 1012 forma una llnea de delimitation de la planicie, en donde la planicie se encuentra dispuesta, al menos aproximadamente, perpendicular a la superficie del corte transversal del diente cortante 101.
El canto de corte 1012 corta, en caso de rotacion y avance lineal del dispositivo de corte 10 en la cubierta del contenedor 2. El vertice del diente 1011 produce una entalladura o un corte con el canto de corte 1012 delante con arranque de virutas en la cubierta del contenedor 2, en donde el canto de corte 1012 avanza de forma continua en la direccion de la cubierta del contenedor 2, hasta que el canto de corte 1012 atraviesa la cubierta del contenedor 2. La forma corresponde practicamente a una herramienta como las que son usuales en el procesamiento de metales con herramientas para formar valonas.
La fabrication sencilla del dispositivo de cierre 1 y, especialmente, del dispositivo de corte 10 con los dientes cortantes 101 es posible mediante el moldeo por inyeccion y es explicada en forma esquematica con ayuda de la figura 5.
Las piezas preformadas dispositivo de corte 10, pico vertedor 20, tapa 30 son fabricados en un dispositivo de moldeo por inyeccion a partir de termoplasticos. Despues de plastificar los termoplasticos, por ejemplo polietileno (PE) o polipropileno (PP), los termoplasticos son inyectados en una herramienta de multiples piezas, que comprende un nucleo de herramienta 3 y un molde de herramienta 4, y que define una cavidad en la que se generan luego las piezas 5 de molde 10, 20, 30.
La herramienta se encuentra conformada en piezas y presenta, al menos, un plano o una llnea de separacion T a traves de la cual se puede abrir. Cuando la herramienta se encuentra abierta se puede retirar el nucleo de la herramienta 3, por lo que el dispositivo de corte 10 queda liberado de un lado, y la pieza preformada es retirada de la herramienta. Este desmolde se realiza, preferentemente, a traves de un sistema de desmolde automatizado que 10 tambien realiza la expulsion.
La cavidad entre el nucleo de la herramienta 3 y el molde de la herramienta 4 se encuentra conformada de manera tal, que el plano de separacion T transcurre a lo largo del vertice del diente con forma roma 1011 y el canto de corte 1012. El plano de separacion T se une en una seccion plana y se garantiza una alta fuerza de cierre. Las herramientas pueden ser posicionadas de forma sencilla una sobre otra. La presion interna de la herramienta actua 15 perpendicularmente sobre las piezas de union entre ambas piezas de herramienta. Tambien en el caso de una presion interna elevada se impide que el material de moldeo por inyeccion llegue al area de la llnea de separacion entre ambas piezas de herramienta 3, 4. La flecha representada en la figura 5 indica la direccion de la fuerza del material de inyeccion sobre la llnea de separacion T.
Puesto que ninguna de las piezas de herramienta 3, 4 conforma una pared lateral exterior alineada del vertice de 20 diente 1011, con lo que la llnea de separacion T debe estar dispuesta de manera de transcurrir lo suficientemente alejado en direccion al centro del vertice del diente 1011, quedan descartadas las rebabas o rugosidades en el vertice del diente 1011 o en el borde exterior del vertice del diente 1011 o del canto de corte 1012. De este modo se puede lograr un vertice de diente 1011 muy estable.

Claims (5)

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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de corte (10) de resina termoplastica en donde el dispositivo de corte (10) se puede unir de manera activa con un dispositivo de cierre (1) que puede ser fijado sobre una cubierta de contenedor (2) y puede ser girado alrededor de un eje de rotacion (R), en donde, al menos, un diente cortante (101)se encuentra provisto, alejandose de un canto (100) del dispositivo de corte (10), con un vertice de diente, de manera que el dispositivo de corte (10) puede ser utilizado para la apertura por primera vez de la cubierta de contenedor (2),
    caracterizado porque
    la superficie de corte transversal del diente cortante (101), definido por un plano de corte radial mediante el vertice de diente (1011) y el eje de rotacion (R) del dispositivo de corte (10), se encuentra conformado de forma roma en el area del vertice de diente (1011) alejado del canto (100) por un canto que delimita el vertice de diente exterior (1011), en donde el canto de corte (1012) transcurre radialmente en un plano perpendicular al eje de rotacion (R) y el canto de corte (1012) presenta una normal (F) que se encuentra dispuesta, al menos aproximadamente, en paralelo al eje de rotacion (R) del dispositivo de corte (10), de manera que el canto de corte (1012), durante la rotacion y el avance lineal del dispositivo de corte (10) en direccion a la cubierta del contenedor (2) puede cortar al mismo.
  2. 2. Diente cortante (101) conforme a la reivindicacion 1, en donde la longitud del canto de corte (1012) es menor que la seccion transversal maxima (1010) del diente cortante (101).
  3. 3. Diente cortante (101) conforme a la reivindicacion 1, en donde la longitud del canto de corte (1012) se encuentra en un rango del 20% al 50%, preferentemente del 30% de la seccion transversal maxima (1010) del diente cortante (101).
  4. 4. Diente cortante (101) conforme a una de las reivindicaciones anteriores, en donde la seccion transversal maxima (1010) del diente cortante (101) se encuentra, al menos aproximadamente, entre 0.5 mm y 1.5 mm, y la longitud del canto de corte (1012) se encuentra, al menos aproximadamente, entre 0.1 mm y 0.3 mm.
  5. 5. Diente cortante (101) conforme a una de las reivindicaciones anteriores, en donde en el vertice del diente (1011) se encuentra formada una planicie a la altura del canto de corte (1012), que se encuentra fijada, al menos aproximadamente, perpendicular a la superficie de corte transversal del diente cortante (101).
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