ES2625441T3 - Vent closure for a container and process for filling and sealing a container - Google Patents
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Abstract
Un cierre de ventilación (1A; 1B; 1C; 1D) para sellar un envase, dicho cierre de ventilación comprende una cáscara (10) que define una carcasa (102), y un medio de ventilación poroso (104) dispuesto dentro de dicha carcasa (102), caracterizado por que comprende un sello (103) distinto del medio de ventilación poroso (104) y posicionado dentro de dicha carcasa (102), y dicho cierre de ventilación se puede montar en un envase (C) en al menos dos posiciones: una posición cerrada, en la que puede entrar aire (A) que viene desde el exterior del envase dentro del envase pasando necesariamente a través de dicho medio de ventilación poroso (104), y el aire que viene desde el interior del envase se puede escapar fuera del envase pasando necesariamente a través de dicho medio de ventilación poroso (104), y una posición sellada, en la que el sello (103) está sellando herméticamente el envase.A ventilation closure (1A; 1B; 1C; 1D) for sealing a container, said ventilation closure comprises a shell (10) defining a housing (102), and a porous ventilation means (104) disposed within said housing (102), characterized in that it comprises a seal (103) other than the porous ventilation means (104) and positioned within said housing (102), and said ventilation closure can be mounted in a container (C) in at least two positions: a closed position, in which air (A) coming from outside the container into the container may pass through said porous ventilation means (104), and the air coming from inside the container is it can escape out of the container necessarily passing through said porous ventilation means (104), and a sealed position, in which the seal (103) is hermetically sealing the container.
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Cierre de ventilacion para un envase y proceso para llenar y sellar un envase Campo tecnicoVentilation closure for a container and process for filling and sealing a container Technical field
La presente invencion se refiere al sellado de envases en aplicaciones en las que se puede desarrollar vado dentro de los envases y, mas particularmente, puede deformar mecanicamente los envases o en las que se puede formar una sobrepresion dentro de los envases y, mas particularmente, puede deformar mecanicamente los envases. La invencion es util mas especialmente para sellar hermeticamente envases en aplicaciones de llenado en caliente, o para sellar hermeticamente envases que han sido esterilizados, principalmente para realizar un proceso de pasteurizacion o un proceso de retorta. En este campo tecnico, la invencion se refiere a un cierre de ventilacion nuevo que es adecuado para sellar un envase y evitar presiones (presiones de vacfo o sobrepresiones) dentro del envase y, en particular, presiones que podnan deformar mecanicamente el envase, y a un proceso para llenar y sellar un envase.The present invention relates to the sealing of containers in applications where ford can develop within the packages and, more particularly, can mechanically deform the packages or in which an overpressure can be formed within the packages and, more particularly, It can mechanically deform the containers. The invention is more especially useful for hermetically sealing containers in hot-fill applications, or for hermetically sealing containers that have been sterilized, primarily for performing a pasteurization process or a retort process. In this technical field, the invention relates to a new ventilation closure that is suitable for sealing a package and avoiding pressures (vacuum pressures or overpressures) inside the package and, in particular, pressures that could mechanically deform the package, and process to fill and seal a container.
Tecnica anteriorPrior art
En un proceso de llenado en caliente, se llena un envase con un producto, tal como por ejemplo un lfquido, mientras el producto esta a una temperatura elevada. Por ejemplo, para lfquidos, tales como zumos, la temperatura esta tipicamente entre 68°C y 96°C y esta normalmente alrededor de 85°C. Cuando se envasa de esta manera, la alta temperatura del producto esteriliza tambien el envase en el momento del llenado. El envase no esta completamente lleno, sino que el llenado se realiza generalmente de tal manera que se mantiene un espacio de cabeza con aire dentro del envase.In a hot filling process, a container is filled with a product, such as a liquid, while the product is at an elevated temperature. For example, for liquids, such as juices, the temperature is typically between 68 ° C and 96 ° C and is usually around 85 ° C. When packaged in this way, the high temperature of the product also sterilizes the container at the time of filling. The container is not completely full, but the filling is generally carried out in such a way that a head space with air is maintained inside the container.
Despues de llenarlo en caliente, el envase es tapado y se permite que repose generalmente a la temperatura de llenado durante algunos minutos y entonces se enfna activamente antes de transferirlo a operaciones de etiquetado, embalaje y envfo.After hot filling, the container is capped and allowed to generally stand at the filling temperature for a few minutes and then actively cooled before transferring it to labeling, packaging and shipping operations.
Cuando el producto en el envase es lfquido o semi-lfquido, esta refrigeracion reduce el volumen del producto dentro del contenedor. Este fenomeno de retraccion del producto resulta en la creacion de un vacfo dentro del envase. Este vacfo es todavfa mas importante cuando existe un espacio de cabeza.When the product in the container is liquid or semi-liquid, this refrigeration reduces the volume of the product inside the container. This phenomenon of product retraction results in the creation of a vacuum inside the package. This void is even more important when there is a head space.
Los envases de plastico y, en particular, los envases de PET (polietileno tereftalato) se utilizan ahora ampliamente para almacenar varios productos y, en particular, productos alimenticios, lfquidos, etc. En particular, los fabricantes y envasadores, asf como los consumidores han reconocido que los envases de PET son de peso ligero, economicos, se pueden fabricar en grandes cantidades y se pueden reciclar.Plastic containers and, in particular, PET (polyethylene terephthalate) containers are now widely used to store various products and, in particular, food products, liquids, etc. In particular, manufacturers and packers, as well as consumers have recognized that PET containers are lightweight, economical, can be manufactured in large quantities and can be recycled.
Cuando un envase deformable, como por ejemplo un envase de plastico y, mas particularmente, un envase de PET o similar por ejemplo un envase de carton, se llena en caliente, si las presiones de vacfo generadas dentro den envase no se controlan o se ajustan de otra manera, estas presiones de vacfo pueden resultar en deformaciones graves no deseadas del envase, que conducen o bien a un envase inaceptable esteticamente o a un envase inestable. Ademas, dichas presiones de vacfo incrementan perjudicialmente el par de apertura que es necesario para retirar la tapa de cierre y abrir el envase.When a deformable container, such as a plastic container and, more particularly, a PET container or the like, for example, a cardboard container, is filled hot, if the vacuum pressures generated inside the container are not controlled or adjusted. otherwise, these vacuum pressures can result in severe unwanted deformations of the package, which lead either to an aesthetically unacceptable container or to an unstable container. In addition, said vacuum pressures detrimentally increase the opening torque that is necessary to remove the closing lid and open the package.
Se ha propuesto en la tecnica anterior ajustar las presiones de vacfo en envases de plastico llenos en caliente incorporando estructuras deformables en la pared y/o en la base del envase.It has been proposed in the prior art to adjust vacuum pressures in hot filled plastic containers incorporating deformable structures in the wall and / or in the base of the container.
Envases de plastico llenos en caliente que incorporan tales estructuras deformables se describen, por ejemplo, en las siguientes publicaciones: patentes U. S. 5.005.716 ; 5.503.283 ; 6.595.380 ; 6.896.147 ; 6.942.116 ; y 7.017.763, y en la solicitud PCT WO 2001/014759. En estas publicaciones, una estructura deformable para compensar al menos parcialmente la reduccion del volumen que ocurre despues de taparlo y durante en enfriamiento de un producto lleno en caliente, esta localizada en la base del envase. Mas particularmente, en la solicitud PCT WO 2011/014759, la base movil del envase incluye una porcion de empuje central y esta disenada para moverse para ajustar presiones de vacfo internas.Hot-filled plastic containers incorporating such deformable structures are described, for example, in the following publications: U. S. Patents 5,005,716; 5,503,283; 6,595,380; 6,896,147; 6,942,116; and 7,017,763, and in PCT application WO 2001/014759. In these publications, a deformable structure to at least partially compensate for the reduction in volume that occurs after covering it and during cooling of a hot filled product, is located at the base of the container. More particularly, in PCT application WO 2011/014759, the mobile base of the package includes a central thrust portion and is designed to move to adjust internal vacuum pressures.
Envases de plastico llenos en caliente se describen tambien, por ejemplo, en las siguientes publicaciones: solicitud de patente europea EP 1 947 016 y patentes U.S. 5.222.615 ; 5.762.221 ; 6.044.996 ; 6.662.961 ; 6.830.158. En estas publicaciones, una porcion deformable, para compensar al menos parcialmente la reduccion del volumen que ocurre despues del cierre y durante el enfriamiento de un producto lleno en caliente, esta localizada en la parte saliente del envase.Hot-filled plastic containers are also described, for example, in the following publications: European patent application EP 1 947 016 and U.S. patents. 5,222,615; 5,762,221; 6,044,996; 6,662,961; 6,830,158. In these publications, a deformable portion, to compensate at least partially for the reduction of the volume that occurs after the closure and during the cooling of a hot filled product, is located in the projecting part of the container.
Envases de plastico llenos en caliente se describen tambien, por ejemplo, en las siguientes publicaciones: patentes U.S. 5.092.475 ; 5.141.121 ; 5.178.289 ; 5.303.834 ; 5.704.504 ; 6.585.125 ; 6.698.606 ; 5.392.937 ; 5.407.086 ; 5.598.941 ; 5.971.184 ; 6.554.146 ; 6.796.450. En estas publicaciones, la porcion deformable, para compensar alHot filled plastic containers are also described, for example, in the following publications: U.S. Pat. 5,092,475; 5,141,121; 5,178,289; 5,303,834; 5,704,504; 6,585,125; 6,698,606; 5,392,937; 5,407,086; 5,598,941; 5,971,184; 6,554,146; 6,796,450. In these publications, the deformable portion, to compensate the
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menos parcialmente la reduccion del volumen que ocurre despues del cierre y durante el enfriamiento de un producto lleno en caliente, esta localizada en la pared lateral del cuerpo principal del envase, y se refieren comunmente como paneles de vado. En este caso, se puede incrementar ventajosamente la compensacion del volumen.less partially the reduction of the volume that occurs after the closure and during the cooling of a hot filled product, is located on the side wall of the main body of the container, and is commonly referred to as ford panels. In this case, the volume compensation can be advantageously increased.
El procesote llenado en caliente es aceptable para productos que tienen un contenido acido alto, pero no es aceptable generalmente para productos de contenido acido no-alto. Para productos de acido no alto, la pasteurizacion y la retorta son generalmente los procesos de esterilizacion preferidos.The hot-filled process is acceptable for products that have a high acid content, but is generally not acceptable for products with a non-high acid content. For non-high acid products, pasteurization and retort are generally the preferred sterilization processes.
La pasteurizacion y la retorta son ambos procesos para cocer o esterilizar el contenido de un envase despues del llenado. Ambos procesos incluyen el calentamiento del contenido del envase hasta una temperatura especificada, normalmente por encima de aproximadamente 70°C durante un periodo de tiempo especificado (por ejemplo 20 - 60 minutos). La retorta difiere de la pasteurizacion en que la retorta utiliza temperaturas mas altas para esterilizar el envase y cocer su contenido. La retorta aplica generalmente tambien presion elevada del aire externamente al envase para contrarrestar la presion dentro del envase.Pasteurization and retorting are both processes for baking or sterilizing the contents of a container after filling. Both processes include heating the contents of the container to a specified temperature, usually above about 70 ° C for a specified period of time (for example 20-60 minutes). The retort differs from pasteurization in that the retort uses higher temperatures to sterilize the container and cook its contents. The retort generally also applies elevated air pressure externally to the container to counteract the pressure inside the container.
En procesos de pasteurizacion y retorta, si el envase esta hermeticamente cerrado durante la fase de calentamiento, se puede formar una sobrepresion dentro del envase y puede deformar el envase. Se pueden desarrollar tambien presiones de vacfo dentro del envase de plastico durante la fase de enfriamiento del envase, que pueden resultar tambien en deformaciones no deseadas del envase.In pasteurization and retort processes, if the container is tightly closed during the heating phase, an overpressure can form inside the container and can deform the container. Vacuum pressures can also develop within the plastic container during the cooling phase of the container, which can also result in unwanted deformations of the container.
Una primera solucion para evitar el desarrollo de presiones (presiones de vacfo o sobrepresiones) dentro de un envase deformable en aplicaciones de llenado en caliente o en procesos de pasteurizacion y retorta es realizar el sellado del envase en dos etapas. En una primera etapa, una vez que el envase esta lleno con un producto caliente, se posiciona, por ejemplo, una tapa de cierre sobre el envase, pero no se sella hermeticamente el envase, y puede entrar aire libremente desde el exterior al interior, evitando de esta manera el desarrollo de vacfo interior durante la fase de enfriamiento del producto o el aire se puede escapar libremente fuera del envase, evitando de esta manera el desarrollo de vacfo interior durante la fase de calentamiento del producto. Una vez que el producto dentro del envase esta suficientemente fno, el envase es sellado hermeticamente por la tapa de cierre.A first solution to avoid the development of pressures (vacuum pressures or overpressures) inside a deformable container in hot filling applications or in pasteurization and retort processes is to perform the sealing of the container in two stages. In a first stage, once the container is filled with a hot product, a closing lid is positioned, for example, on the container, but the container is not sealed tightly, and air can freely enter from outside to inside, avoiding in this way the development of inner vacuum during the cooling phase of the product or the air can escape freely outside the container, thus avoiding the development of inner vacuum during the heating phase of the product. Once the product inside the package is sufficiently fno, the container is hermetically sealed by the closure cap.
En una segunda solucion descrita en la patente US 7.748.525, se ha propuesto utilizar una tapa de cierre que esta disenada de tal forma que se reduce el volumen del espacio de cabeza. En esta solucion, el aire del exterior puede entrar todavfa libremente dentro del envase durante la fase de enfriamiento.In a second solution described in US Patent 7,748,525, it has been proposed to use a closure cap that is designed such that the volume of the head space is reduced. In this solution, outside air can still freely enter the container during the cooling phase.
Un problema importante de estas primera y segunda soluciones es que el aire que entra en el envase durante la fase de enfriamiento puede transportar agentes contaminantes, tales como por ejemplo polvo, bacterias y puede contaminar perjudicialmente el producto almacenado en este envase.An important problem with these first and second solutions is that the air entering the container during the cooling phase can carry pollutants, such as dust, bacteria and can contaminate the product stored in this container.
Para resolver este problema, se ha propuesto, principalmente en la solicitud PCT WO 2009/117328, una tapa de cierre que tiene un orificio permeable al gas con un medio de sellado integral que es activable externamente por un medio no mecanico para efectuar el sellado hermetico del envase despues del llenado y enfriamiento. Mas particularmente, el orificio permeable al gas es una matriz o membrana porosa ni fusible y comprende un material fusible poroso que puede cerrar hermeticamente la matriz porosa no fusible cuando se funde, por ejemplo utilizando una fuente de induccion electromagnetica. El sellado del envase se realiza en dos etapas. En una primera etapa, una vez que el envase es llenado con un producto caliente, el envase es cerrado por dicha tapa de cierre. Durante la fase de enfriamiento, el vacfo dentro del envase es sustituido por aire del exterior que entra dentro del envase a traves de la matriz o membrana poros no fusible que actua como filtro. Una vez que el producto dentro del envase esta suficientemente fno, se activa el material fusible poroso, por ejemplo por medio de una fuente de induccion electromagnetica, y se funde de tal manera que sella hermeticamente la matriz o membrana porosa no fusible, sellando de esta manera hermeticamente el envase.To solve this problem, it has been proposed, mainly in PCT application WO 2009/117328, a closure cap having a gas permeable hole with an integral sealing means that is externally activatable by a non-mechanical means to effect the hermetic sealing of the container after filling and cooling. More particularly, the gas-permeable orifice is a porous or fusible matrix or membrane and comprises a porous fusible material that can hermetically seal the non-fusible porous matrix when melted, for example using an electromagnetic induction source. The sealing of the container is carried out in two stages. In a first stage, once the container is filled with a hot product, the container is closed by said closure lid. During the cooling phase, the vacuum inside the package is replaced by outside air that enters the package through the matrix or non-fusible pore membrane that acts as a filter. Once the product inside the package is sufficiently fno, the porous fusible material is activated, for example by means of a source of electromagnetic induction, and melted in such a way that it seals the non-fusible porous matrix or membrane tightly, sealing it Hermetically sealed the container.
Esta solucion tecnica de una tapa de cierre que tiene un orificio de ventilacion permeable al gas sellable con calor implica la fabricacion de una tapa de cierre compleja y costosa e implica el uso de un equipo espedfico para fundir el material fusible poroso. Ademas, la presencia del material fusible poroso en la tapa de cierre puede ser perjudicial para el reciclado de la tapa de cierre, especialmente si el material fusible poroso comprende material absorbente de energfa adecuado en forma de partfculas metalicas que se pueden calentar por induccion para fundir el material fusible poroso.This technical solution of a closure cap having a heat-sealable gas-permeable vent hole involves the manufacture of a complex and expensive closure cap and involves the use of specific equipment to melt the porous fusible material. In addition, the presence of the porous fusible material in the closure lid may be detrimental to the recycling of the closure lid, especially if the porous fusible material comprises suitable energy absorbing material in the form of metal particles that can be heated by induction to melt. the porous fusible material.
Objetivo de la invencionObjective of the invention
Un objetivo de la invencion es proponer una solucion tecnica nueva para sellar un envase en aplicaciones en las que se pueden desarrollar presiones (presiones de vado o sobrepresiones) dentro del envase y, en particular, pueden deformar mecanicamente el envase, cuya solucion evita el desarrollo de tales presiones internas y, ademas, reduce el riesgo de contaminacion del interior del envase, y cuya solucion evita tambien el uso de un equipo especial paraAn objective of the invention is to propose a new technical solution for sealing a container in applications where pressures (forward pressures or overpressures) can develop within the container and, in particular, can mechanically deform the container, whose solution prevents development of such internal pressures and, in addition, reduces the risk of contamination inside the container, and whose solution also avoids the use of special equipment for
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sellar con calor un cierre de ventilacion, como se describe en la solicitud PCT WO 2009/117328.heat seal a vent, as described in PCT application WO 2009/117328.
Otro objeto de la invencion es proponer un cierre de ventilacion que se puede reciclar facilmente.Another object of the invention is to propose a ventilation closure that can be easily recycled.
Sumario de la invencionSummary of the invention
Para conseguir estos objetivos, un primer objeto de la invencion es un cierre de ventilacion como se define en la reivindicacion 1.To achieve these objectives, a first object of the invention is a ventilation closure as defined in claim 1.
Otro objeto de la invencion es el envase y el cierre de ventilacion de la reivindicacion 17.Another object of the invention is the container and the ventilation closure of claim 17.
Otro objeto de la invencion es el proceso para llenar y sellar un envase como se define en la reivindicacion 25.Another object of the invention is the process for filling and sealing a container as defined in claim 25.
Breve descripcion de loa dibujosBrief description of the drawings
Las caractensticas tecnicas y las ventajas de la invencion apareceran mas claramente despues de la lectura de la siguiente descripcion detallada de varias formas de realizacion de la invencion, cuya descripcion detallada se realiza a modo de ejemplos no-exhaustivos y no-limitativos, y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:The technical features and advantages of the invention will appear more clearly after reading the following detailed description of various embodiments of the invention, whose detailed description is made by way of non-exhaustive and non-limiting examples, and with reference to the attached drawings, in which:
La figura 1 es una vista de la seccion transversal longitudinal de un cierre de ventilacion de acuerdo con una primera forma de realizacion, clocado sobre el acabado del cuello de un envase, en una primera posicion de cierre, en el que se previene el desarrollo de vado interno dentro del envase.Figure 1 is a view of the longitudinal cross-section of a ventilation closure according to a first embodiment, cloned on the finish of the neck of a container, in a first closing position, in which the development of internal ford inside the container.
La figura 2 es una seccion transversal del cierre de ventilacion en el plano II-II de la figura 1.Figure 2 is a cross section of the vent in plane II-II of Figure 1.
La figura 3 es una vista de la seccion transversal longitudinal del acabado del cuello y el cierre de ventilacion de la figura 1, en una posicion de sellado, en la que el envase esta hermeticamente sellado.Figure 3 is a view of the longitudinal cross-section of the neck finish and the vent closure of Figure 1, in a sealing position, in which the package is hermetically sealed.
Las figuras 4, 6 y 8 son vistas de la seccion transversal longitudinal de un cierre de ventilacion, respectivamente, de acuerdo con una segunda, tercera y cuarta formas de realizacion, colocado sobre el acabado del cuello de un envase, en una primera posicion de cierre, en la que se previene el desarrollo de vado interno dentro del envase.Figures 4, 6 and 8 are views of the longitudinal cross section of a ventilation closure, respectively, according to a second, third and fourth embodiment, placed on the finish of the neck of a container, in a first position of closure, in which the development of internal ford inside the container is prevented.
Las figuras 5, 7 y 9 son vistas de la seccion transversal longitudinal del acabado de cuello y del cierre de ventilacion, respectivamente de las figuras 4, 6 y 8 en una posicion de sellado, en la que el envase esta sellado hermeticamente.Figures 5, 7 and 9 are views of the longitudinal cross-section of the neck finish and the vent closure, respectively of Figures 4, 6 and 8 in a sealing position, in which the container is hermetically sealed.
Descripcion detalladaDetailed description
A continuacion se describen en detalle algunas formas de realizacion preferidas de la invencion. Aunque se describen formas de realizacion ejemplares espedficas, debena entenderse que esto se realiza solo para fines de ilustracion. Un tecnico en la materia reconocera que se pueden utilizar otros disenos de envases o dimensiones de envases sin apartarse del alcance de la invencion.Next, some preferred embodiments of the invention are described in detail. Although specific exemplary embodiments are described, it should be understood that this is done only for purposes of illustration. A person skilled in the art will recognize that other packaging designs or package dimensions can be used without departing from the scope of the invention.
Con referencia a la figura 1, un cierre 1A de la invencion esta colocado sobre un acabado de cuello 2 estandar de un envase C deformable que comprende una abertura superior 20 (boca del envase), como por ejemplo un acabado de cuello de botella. Esta abertura superior 20 del acabado de cuello 2 se utiliza como se conoce para llenar el envase con un producto y/o para verter el producto fuera del envase. En esta forma de realizacion particular, el cierre 1 es una tapa enroscada sobre el acabado de cuello de envase 2. En otra variante, el cierre 1 podna encajarse elasticamente sobre el acabado de cuello de envase 2.With reference to Figure 1, a closure 1A of the invention is placed on a standard neck finish 2 of a deformable container C comprising an upper opening 20 (mouth of the container), such as a bottleneck finish. This upper opening 20 of the neck finish 2 is used as it is known to fill the container with a product and / or to pour the product out of the container. In this particular embodiment, the closure 1 is a screwed cap on the finish of the container neck 2. In another variant, the closure 1 could be elastically fitted on the finish of the container neck 2.
El material y la forma del envase C no son importantes. En particular, el envase se puede fabricar de cualquier material que hace al envase deformable a temperatura ambiente bajo una presion interna (presion de vado o sobrepresion) generada dentro del envase C. En particular, el envase C puede ser, por ejemplo, cualquier envase de plastico o cualquier envase de carton. Mas particularmente, el envase no es de vidrio.The material and shape of container C are not important. In particular, the package can be made of any material that makes the package deformable at room temperature under an internal pressure (ford pressure or overpressure) generated within the container C. In particular, the package C can be, for example, any container of plastic or any cardboard container. More particularly, the container is not glass.
El envase puede ser, por ejemplo, un envase en forma de botella, un frasco, una jarra, un tubo, una bolsa, un saco.The package can be, for example, a bottle-shaped container, a jar, a jug, a tube, a bag, a sack.
Dentro del alcance de la invencion, el envase C deformable puede ser ngido, semi ngido o flexible. El envase C puede ser de construccion monocapa o de una construccion multicapa.Within the scope of the invention, the deformable container C can be nested, semi-nigged or flexible. The container C can be of monolayer construction or of a multilayer construction.
Cuando el envase C esta fabricado de plastico, se pueden utilizar materiales termoplasticos adecuados, como una capa o parte de una o mas capas o bien en envases monocapa o multicapas, que incluyen poliesteres y, en particular, polietileno tereftalato (PET), poliolefinas (incluyendo, pero no limitadas a polipropileno (PP) y polietileno (PE)), polieteresteres, poliesteramida, poliuretanos, poliimidas, poliureas, poliamidaimidas, resinas fenoxi, resinas epoxi, poliestireno (PS), polivinilo (incluyendo, pero no limitado a cloruro de polivinilo (PVC), acido polilactico (PLA),When the container C is made of plastic, suitable thermoplastic materials can be used, such as a layer or part of one or more layers or in monolayer or multilayer packages, which include polyester and, in particular, polyethylene terephthalate (PET), polyolefins ( including, but not limited to polypropylene (PP) and polyethylene (PE)), polyethersters, polyetheramide, polyurethanes, polyimides, polyureas, polyamidaimides, phenoxy resins, epoxy resins, polystyrene (PS), polyvinyl (including, but not limited to polyvinyl (PVC), polylactic acid (PLA),
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polietileno-furanoato (PEF), homo o copoKmeros de los mismos, o combinaciones de ellos.polyethylene furanoate (PEF), homo or copolymers thereof, or combinations thereof.
El envase C se puede fabricar utilizando cualquier metodo conocido en la tecnica, incluyendo pero no limitado a moldeo por inyeccion, moldeo por soplado por inyeccion (IBM), moldeo por soplado-estiramiento por inyeccion (ISBM), moldeo por soplado por extrusion, termo formacion, moldeo por rotacion, plegamiento.Container C can be manufactured using any method known in the art, including but not limited to injection molding, injection blow molding (IBM), injection blow molding (ISBM), extrusion blow molding, thermo formation, rotational molding, folding.
El envase puede ser un envase de plastico estirado biaxial que es resistente al calor, por ejemplo envase ISBM termoestable o un envase ISBM soplado doble.The package may be a biaxial stretched plastic container that is heat resistant, for example thermostable ISBM container or a double blown ISBM container.
El cierre 1A comprende una cascara 10 no-porosa, en forma de una tapa, que es pieza individual, fabricada de cualquier material que hace a la cascara 10 sustancialmente impermeable.The closure 1A comprises a non-porous shell 10, in the form of a lid, which is an individual piece, made of any material that makes the shell 10 substantially impermeable.
En ciertas formas de realizacion, el material de la cascara de cierre 10 puede ser, por ejemplo, cualquier material termoplastico conocido que se puede moldear en un molde, y mas particularmente cualquier material termoplastico conocido que se puede procesar por moldeo por inyeccion o compresion. Con preferencia, la cascara de cierre 10 se puede realizar de una poliolefina como, por ejemplo, polipropileno, polietileno, polietileno tereftalato, homo o copolfmero, o combinaciones de ellos. Un buen candidato para realizar la cascara de cierre 10 es HDPE (polietileno de alta densidad).In certain embodiments, the material of the closure shell 10 can be, for example, any known thermoplastic material that can be molded into a mold, and more particularly any known thermoplastic material that can be processed by injection or compression molding. Preferably, the closure shell 10 can be made of a polyolefin such as, for example, polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, homo or copolymer, or combinations thereof. A good candidate for the closure shell 10 is HDPE (high density polyethylene).
Esta cascara 10 comprende una pared superior 100 rodeada por un reborde 101. La pared superior 100 comprende una cara exterior 100b y una cara interior 100a que esta destinada en uso para ser orientada hacia dentro (IN) del envase C. El reborde 101 se extiende transversalmente a la pared superior 100, y define una carcasa 102 con la cara interior 100a de la pared superior 100.This shell 10 comprises an upper wall 100 surrounded by a flange 101. The upper wall 100 comprises an outer face 100b and an inner face 100a which is intended in use to be oriented inwards (IN) of the container C. The flange 101 extends transversely to the upper wall 100, and defines a housing 102 with the inner face 100a of the upper wall 100.
Por ejemplo, pero no necesariamente, la pared superior 100 puede formar un disco y el reborde 101 puede ser cilmdrico.For example, but not necessarily, the upper wall 100 may form a disk and the flange 101 may be cylindrical.
En este ejemplo particular, la cata interior 101a de este reborde 101 comprende una rosca de tornillo 101b que puede cooperar con una rosca de tornillo 21 del acabado de cuello 2 para asegurar el cierre 1A sobre el acabado del cuello 2.In this particular example, the inner tasting 101a of this flange 101 comprises a screw thread 101b that can cooperate with a screw thread 21 of the neck finish 2 to secure the closure 1A on the neck finish 2.
La cascara de cierre 10 comprende tambien un sello 103 posicionado dentro de la carcasa 102, y adaptado para sellar hermeticamente la abertura superior 20 del cuello del envase 2 cuando el cierre 1A esta enroscado en el envase en la posicion sellada de la figura 3.The closure shell 10 also comprises a seal 103 positioned within the housing 102, and adapted to seal the upper opening 20 of the neck of the container 2 when the closure 1A is screwed into the container in the sealed position of Figure 3.
Mas particularmente, en este ejemplo, el sello 103 es un labio de sellado 103A deformable y anular formado en la cara interior 101a de la pared superior 100.More particularly, in this example, the seal 103 is a deformable and annular sealing lip 103A formed on the inner face 101a of the upper wall 100.
Este labio de sellado deformable se extiende sobre toda la periferia de la pared superior 100.This deformable sealing lip extends over the entire periphery of the upper wall 100.
Segun la invencion, el cierre 1A comprende tambien un medio de ventilacion poroso 104 que es permeable al gas. Dicho medio de ventilacion poroso 104 es distinto del sello 103.According to the invention, the closure 1A also comprises a porous ventilation means 104 that is gas permeable. Said porous ventilation means 104 is different from seal 103.
Materiales adecuados para el medio de ventilacion poroso 104 incluyen cualquier material que es permeable al gas, pero que proporciona una barrera efectiva para aislar contra migracion de solidos y lfquidos a traves del mismo, incluyendo, por ejemplo, bacterias, virus, partfculas y otra penetracion de tal material.Suitable materials for the porous ventilation medium 104 include any material that is gas permeable, but that provides an effective barrier to isolate against migration of solids and liquids through it, including, for example, bacteria, viruses, particles and other penetration. of such material.
Ejemplos de medio de ventilacion poroso 104 incluyen, pero no estan limitados a pelfculas o membranas polimericas, almohadillas porosas, papeles, no tejidos y combinaciones de ellos.Examples of porous ventilation medium 104 include, but are not limited to polymeric films or membranes, porous pads, papers, nonwovens and combinations thereof.
En ciertas formas de realizacion, el medio de ventilacion poroso 104 se puede fabricar de un polfmero tal como una poliolefina o poliolefina fluorada. Una lista de poliolefina adecuada incluye, pero no esta limitada a polietilenos, polipropilenos, copolfmeros de etileno / propileno, polibutilenos, polimetilpentenos, sus copolfmeros y combinaciones de ellos. Una poliolefina fluorada particularmente adecuada es politetrafluoretileno (PTFE), en particular PTFE microporoso o PTFE poroso expandido (ePTFE).In certain embodiments, the porous ventilation means 104 may be made of a polymer such as a fluorinated polyolefin or polyolefin. A suitable polyolefin list includes, but is not limited to polyethylenes, polypropylenes, ethylene / propylene copolymers, polybutylenes, polymethylpentenes, their copolymers and combinations thereof. A particularly suitable fluorinated polyolefin is polytetrafluoroethylene (PTFE), in particular microporous PTFE or expanded porous PTFE (ePTFE).
En ciertas otras formas de realizacion, el medio de ventilacion poroso 104 se puede fabricar de copolfmeros de etileno que incluyen, pero no estan limitados a copolfmeros de etileno / acetato de vinilo, copolfmeros de etileno / vinil alcohol y polivinil acetatos asf como aleaciones, mezclas y combinaciones.In certain other embodiments, the porous ventilation medium 104 may be manufactured from ethylene copolymers that include, but are not limited to ethylene / vinyl acetate copolymers, ethylene / vinyl alcohol copolymers and polyvinyl acetates as well as alloys, mixtures and combinations
La porosidad del medio de ventilacion poroso 104 dependera del tamano de los contaminantes (polvos, partfculas, bacterias, etc.) que deben ser bloqueados por el medio de ventilacion poroso 104 o atrapados dentro del medio de ventilacion poroso 104.The porosity of the porous ventilation medium 104 will depend on the size of the contaminants (dusts, particles, bacteria, etc.) that must be blocked by the porous ventilation medium 104 or trapped within the porous ventilation medium 104.
Cuanto menor es el tamano del poro, mas fiable es la actuacion de barrera. En ciertas formas de realizacion, elThe smaller the pore size, the more reliable the barrier action. In certain embodiments, the
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medio de ventilacion poroso 104 puede tener, por ejemplo, un rango del diametro del poro de 0,01pm a 350pm, conporous ventilation medium 104 may, for example, have a pore diameter range of 0.01pm to 350pm, with
0. 05 pm a 2.0 pm preferido y 0,10 pm a 0,20 pm mas preferido.0. 05 pm to 2.0 pm preferred and 0.10 pm to 0.20 pm more preferred.
En ciertas formas de realizacion, el medio de ventilacion poroso 104 puede ser hidrofobo o hidrofilo. Mas particularmente, con referencia a la figura 1, este medio de ventilacion poroso 104 esta posicionado dentro de la carcasa 102 definida por la cascara 10 y protegida de esta manera por la cascara 10 contra deterioro.In certain embodiments, the porous ventilation means 104 may be hydrophobic or hydrophilic. More particularly, with reference to Figure 1, this porous ventilation means 104 is positioned within the housing 102 defined by the shell 10 and thus protected by the shell 10 against deterioration.
En el ejemplo particular de las figuras 1 a 3, el medio de ventilacion poroso 104 esta rodeado por el sello 103, y el sello 103 esta posicionado sobre el lado exterior del medio de ventilacion poroso 104 tanto en la posicion cerrada de la figura 1 como en la posicion sellada de la figura 3.In the particular example of Figures 1 to 3, the porous ventilation means 104 is surrounded by the seal 103, and the seal 103 is positioned on the outer side of the porous ventilation means 104 both in the closed position of Figure 1 as in the sealed position of figure 3.
Mas particularmente, el medio de ventilacion poroso 104 es un medio de ventilacion poroso adicional, mas particularmente de espesor pequeno. Tambien se puede usar un medio de ventilacion poroso 104 adicional de espesor mayor.More particularly, the porous ventilation means 104 is an additional porous ventilation means, more particularly of small thickness. An additional porous ventilation means 104 of greater thickness may also be used.
Mas particularmente, en este ejemplo, el medio de ventilacion poroso 104 adicional esta fijado a la cascara 10 por medio de un miembro de soporte 105.More particularly, in this example, the additional porous ventilation means 104 is fixed to the shell 10 by means of a support member 105.
En la variante de la figura 1, dicho miembro de soporte 105 es parte de la cascara 10 y se forma mas particularmente de la cara interior 10a de la pared superior 100.In the variant of Figure 1, said support member 105 is part of the shell 10 and is formed more particularly from the inner face 10a of the upper wall 100.
Mas particularmente, dicho miembro de soporte 105 forma un labio de sellado 105a alrededor de toda la periferia del medio de ventilacion poroso 104.More particularly, said support member 105 forms a sealing lip 105a around the entire periphery of the porous ventilation means 104.
Mas particularmente, dicho miembro de soporte 105 comprende canales de aire 105b (figuras 1 y 2) para permitir el paso de aire a traves del miembro de soporte 105 y posicionados sobre el lado exterior del medio de ventilacion 104, es decir, en esta variante entre la pared superior 100 y el medio de ventilacion poroso 104. Estos canales de aire 105b estan distribuidos con preferencia sobre toda la periferia del medio de ventilacion poroso 104 (figura 2).More particularly, said support member 105 comprises air channels 105b (Figures 1 and 2) to allow air to pass through support member 105 and positioned on the outer side of the ventilation means 104, that is, in this variant between the upper wall 100 and the porous ventilation means 104. These air channels 105b are preferably distributed over the entire periphery of the porous ventilation means 104 (Figure 2).
Cuando el cierre 1A es enroscado sobre el envase C en la posicion cerrada de la figura 1, el medio de ventilacion poroso 104 esta posicionado fuera del envase y cierra la abertura superior 20. Dicha abertura superior 20 del envase no esta sellada hermeticamente, sino que el aire A que viene desde fuera del envase C puede penetrar en el envase C pasando a traves de estos canales de aire 105b y entonces necesariamente al menos a traves de dicho medio de ventilacion poroso 104.When the closure 1A is screwed onto the container C in the closed position of Figure 1, the porous ventilation means 104 is positioned outside the container and closes the upper opening 20. Said upper opening 20 of the container is not hermetically sealed, but rather the air A coming from outside the container C can penetrate the container C by passing through these air channels 105b and then necessarily at least through said porous ventilation means 104.
En esta variante particular, cuando el cierre 1A esta enroscado sobre el envase C en la posicion cerrada de la figuraIn this particular variant, when the closure 1A is screwed onto the container C in the closed position of the figure
1, el labio de sellado 105a, que no es permeable al gas, esta en contacto de sellado con la cara interior del acabado del cuello del envase 2 y el aire que viene desde fuera del envase C es obligado a pasar de esta manera a traves de estos dos canales 105B y entonces necesariamente al menos a traves de dicho medio de ventilacion poroso 104 antes de entrar en el envase C.1, the sealing lip 105a, which is not permeable to gas, is in sealing contact with the inner face of the finish of the neck of the container 2 and the air coming from outside the container C is forced to pass in this way through of these two channels 105B and then necessarily at least through said porous ventilation means 104 before entering the container C.
En la posicion cerrada de la figura 1, el medio poroso 104 actua como un filtro para el aire que viene desde fuera del envase C y entra en el envase C.In the closed position of Figure 1, the porous medium 104 acts as a filter for the air that comes from outside the container C and enters the container C.
En esta posicion cerrada de la figura 1, el aire se puede escapar tambien fuera del envase C pasando a traves del medio de ventilacion poroso 104.In this closed position of Figure 1, the air can also escape out of the container C by passing through the porous ventilation means 104.
El cierre 1A se puede utilizar para sellar un envase deformable en cualquier aplicacion, en la que se puede desarrollar vacfo dentro del envase y mas particularmente puede deformar el envase. El cierre 1A es mas especialmente util para sellar hermeticamente envases en aplicaciones de llenado en caliente, o para sellar hermeticamente envases que han sido esterilizados, principalmente para realizar un proceso de pasteurizacion o proceso de retorta.The closure 1A can be used to seal a deformable container in any application, in which vacuum can develop within the container and more particularly can deform the container. The closure 1A is more especially useful for sealing containers in hot fill applications, or for sealing containers that have been sterilized, mainly to perform a pasteurization process or retort process.
En un proceso de llenado en caliente, el envase C se llena primero en caliente con un producto. En un proceso de pasteurizacion o un proceso de retorta, el envase C es llenad primero con un producto y el producto dentro del envase es calentado posteriormente.In a hot fill process, the container C is first filled hot with a product. In a pasteurization process or a retort process, container C is first filled with a product and the product inside the package is subsequently heated.
Entonces, en un proceso de llenado en caliente o en un proceso de pasteurizacion o en un proceso de retorta, el cierre 1A se coloca sobre el envase C en la posicion cerrada de la figura 1 y se enfnan el envase C y el producto. Durante esta fase de enfriamiento, el aire A que viene desde fuera del envase C pasa necesariamente a traves del medio de ventilacion poroso 104 (figura 1) y es filtrado por el medio de ventilacion poroso 104 antes de entrar en el envase en contacto con el producto almacenado en el envase. Este aire de entrada y filtrado evita ventajosamente el desarrollo de presiones de vacfo dentro del envase C, evitando al mismo tiempo una contaminacion del interior del envase y del producto.Then, in a hot filling process or in a pasteurization process or in a retort process, the closure 1A is placed on the container C in the closed position of Figure 1 and the container C and the product are cooled. During this cooling phase, the air A coming from outside the container C necessarily passes through the porous ventilation means 104 (Figure 1) and is filtered by the porous ventilation means 104 before entering the container in contact with the Product stored in the container. This inlet and filtering air advantageously prevents the development of vacuum pressures within the container C, while avoiding contamination of the interior of the container and the product.
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Adicionalmente, en un proceso de pasteurizacion o un proceso de retorta, durante la fase de calentamiento del producto, el aire se puede escapar ventajosamente fuera del envase pasando a traves del medio de ventilacion poroso 104, evitando de esta manera el desarrollo de una sobrepresion dentro del envase.Additionally, in a pasteurization process or a retort process, during the heating phase of the product, the air can advantageously escape out of the container by passing through the porous ventilation means 104, thus avoiding the development of an overpressure within of the container
Una vez que el envase C y el producto estan suficientemente fnos, el cierre 1 es retorcido adicionalmente con un par suficiente para llevarlo a la posicion de sellado final de la figura 3, donde el sello 103 esta en contacto con la cara interior del acabado del cuello del envase 2, se deforma mecanicamente y sella hermeticamente la abertura superior 20 del envase C.Once the container C and the product are sufficiently strong, the closure 1 is additionally twisted with sufficient torque to bring it to the final sealing position of Figure 3, where the seal 103 is in contact with the inner face of the finish of the neck of the container 2, mechanically deforms and seals the upper opening 20 of the container C.
Ademas, como se ha evitado el desarrollo de presiones de vacfo dentro del envase, el par de apertura que es necesario para retirar el cierre 1 fuera del envase es ventajosamente menos importante, lo que hace que la invencion sea util para sellar envases que no son deformables por presiones de vacfo internas.In addition, since the development of vacuum pressures within the package has been avoided, the opening torque that is necessary to remove the closure 1 outside the package is advantageously less important, which makes the invention useful for sealing non-packaging containers. deformable by internal vacuum pressures.
Las figuras 4 y 5 muestran otra variante del cierre 1B, en la que el medio de ventilacion poroso 104 tiene la forma de un anillo 104B y esta posicionado dentro de la carcasa 102 de la cascara de cierre 10 entre la cara interior 101a de un reborde 101 y un miembro de retencion 106. El sello 103 del cierre 1B es un labio de sellado deformable y anular 103B formado sobre la cara interior 100a de la pared superior 100. Este labio de sellado anular 103B esta rodeado por el medio de ventilacion poroso 104.Figures 4 and 5 show another variant of the closure 1B, in which the porous ventilation means 104 is in the form of a ring 104B and is positioned within the housing 102 of the closure shell 10 between the inner face 101a of a flange 101 and a retaining member 106. The seal 103 of the closure 1B is a deformable and annular sealing lip 103B formed on the inner face 100a of the upper wall 100. This annular sealing lip 103B is surrounded by the porous ventilation means 104 .
En uso, cuando el cierre 1B esta en la posicion cerrada de la figura 4, el medio de ventilacion poroso 104 esta en una posicion baja en contacto con el acabado de cuello de envase 2. La abertura superior 20 del envase no esta sellada hermeticamente, sino que el aire A que viene desde el exterior del envase C puede penetrar en el envase C pasando necesariamente al menos a traves del medio de ventilacion poroso 104. Este aire A de entrada es filtrado de esta manera por los medios de ventilacion porosos y previene el desarrollo de presiones de vacfo dentro del envase C. Cuando se mueve el cierre a la posicion sellada de la figura 5, en este caso particular, retorciendo suficientemente el cierre sobre el acabado de cuello de envase 2, se empuja el medio de ventilacion poroso 104 y se mueve hacia arriba a una posicion superior, en la que no existe ya contacto con el acabado de cuello de envase 2, y el sello 103 sella hermeticamente la abertura superior 20 del envase.In use, when the closure 1B is in the closed position of Figure 4, the porous ventilation means 104 is in a low position in contact with the finish of the container neck 2. The upper opening 20 of the package is not hermetically sealed, but the air A coming from outside the container C can penetrate the container C necessarily passing through at least through the porous ventilation means 104. This inlet air A is filtered in this way by the porous ventilation means and prevents the development of vacuum pressures inside the container C. When the closure is moved to the sealed position of Figure 5, in this particular case, by sufficiently twisting the closure on the finish of the container neck 2, the porous ventilation means is pushed 104 and moves up to an upper position, in which there is no longer contact with the finish of the container neck 2, and the seal 103 hermetically seals the upper opening 20 of the container.
Las figures 6 y 7 muestran otra variante del cierre 1C, en la que el cierre comprende medios de fijacion 101c y esta adaptado para encajar elasticamente sobre el acabado de cuello de envase 2 en dos posiciones (posicion cerrada de la figura 6 antes de enfriar y posicion sellada de la figura 7 despues de enfriar). En esta variante, el medio de ventilacion poroso 104 es un disco 104C que se separa de la cascara de cierre 10. El medio de ventilacion poroso 104 podna formar tambien un anillo 104C.Figures 6 and 7 show another variant of the closure 1C, in which the closure comprises fixing means 101c and is adapted to elastically fit over the finish of the container neck 2 in two positions (closed position of Figure 6 before cooling and sealed position of figure 7 after cooling). In this variant, the porous ventilation means 104 is a disk 104C that is separated from the closing shell 10. The porous ventilation means 104 could also form a ring 104C.
Las figuras 8 y 9 muestran otra variante del cierre 1D, en la que el cierre esta adaptado para encajar elasticamente sobre un acabado de cuello de envase 2 en dos posiciones (posicion cerrada de la figura 8 antes de enfriar y posicion sellada de la figura 9 despues de enfriar). En esta variante, el medio de ventilacion poroso 104 es una almohadilla o anillo compresible 104D o similar, que se fija a la cara interior 100a de la pared superior 100 de la cascara de cierre 10. El sello 103 es un labio de sellado deformable 103D que es una parte del envase, y que se forma sobre el envase, en particular sobe la pared superior del acabado del cuello 2. Cuando el cierre 1D se mueve a la posicion de sellado de la figura 9, el medio de ventilacion poroso 104 es comprimido.Figures 8 and 9 show another variant of the closure 1D, in which the closure is adapted to elastically fit over a container neck finish 2 in two positions (closed position of Figure 8 before cooling and sealed position of Figure 9 after cooling). In this variant, the porous ventilation means 104 is a compressible pad or ring 104D or the like, which is fixed to the inner face 100a of the upper wall 100 of the closing shell 10. The seal 103 is a deformable sealing lip 103D which is a part of the container, and which is formed on the container, in particular on the upper wall of the neck finish 2. When the closure 1D moves to the sealing position of Figure 9, the porous ventilation means 104 is compressed.
Como se ha descrito anteriormente para el cierre 1A, los cierres 1B, 1C, y 1D se pueden usar para sellar un envase deformable en cualquier aplicacion en la que se pueda desarrollar vacfo dentro del envase y pueda deformar el envase y mas espedficamente para envases sellados hermeticamente en aplicaciones de llenado en caliente, o para envases sellados hermeticamente que han sido esterilizados, principalmente para realizar un proceso de pasteurizacion o un proceso de retorta.As described above for closure 1A, closures 1B, 1C, and 1D can be used to seal a deformable container in any application where vacuum can develop within the container and can deform the container and more specifically for sealed containers hermetically in hot fill applications, or for hermetically sealed containers that have been sterilized, mainly to perform a pasteurization process or a retort process.
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