ES2636683T9

ES2636683T9 - Procedimiento de soldadura de cuello y de cuerpo de depósito de un recipiente de materia plástica y recipiente que comprende al menos un depósito soldado según este procedimiento

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Publication number: ES2636683T9
Application number: ES09738299.8T
Authority: ES
Inventors: Jean-Louis Mathiez
Original assignee: Cinqpats SAS
Current assignee: Cinqpats SAS
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2018-03-01
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: FR2930475B1; ES2636683T3; EP2271474B9; EP2271474B1; WO2009133265A3; EP2271474A2; WO2009133265A2; FR2930475A1

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento de soldadura de cuello y de cuerpo de depósito de un recipiente de materia plástica y recipiente que comprende al menos un depósito soldado según este procedimiento

La invención se refiere a un procedimiento de soldadura entre un cuello y un cuerpo de depósito de un recipiente de materia plástica. La invención se refiere igualmente a un recipiente que comprende al menos un depósito constituido por un cuello y un cuerpo soldados según este procedimiento.

Provisto de un dispositivo de cierre unido con el cuello, este recipiente constituirá un envase apto para contener cualquier tipo de productos fluidos, líquidos o pastosos, tales como productos alimenticios, farmacéuticos, cosméticos, de papelería o de mantenimiento, que necesite una barrera para la evaporación y una protección contra los agentes externos.

Existen una gran variedad de recipientes de materia plástica destinados para contener productos fluidos. Estos recipientes llevan diversos nombres según su forma o su configuración: bidón, botella, frasco, tubo o tarro. En todos los casos, este tipo de recipiente está equipado con un dispositivo de cierre, tapón caperuza o cápsula lo suficientemente estanca, a veces provista de un elemento de junta. Este dispositivo de cierre puede estar unido con el cuello del recipiente por cualquier sistema de unión conocido, por ejemplo: roscado, engastado, engatillado, encajado, soldadura, dispositivos que permiten asegurar el cierre de forma temporal para los productos de usos múltiples o permanente para los productos de uso único, que no se pueden volver a cerrar.

Además de su papel de almacenado y de protección, un recipiente tiene en general un papel informativo, y es frecuente hacer figurar un texto y diversas imágenes informativas o decorativas sobre la superficie exterior del recipiente, bien sea por impresión directa sobre la superficie del plástico, o por revestimiento con una película fina impresa: etiqueta, envoltura, calcomanía.

Después de la apertura por el usuario, el recipiente tiene también frecuentemente por cometido permitir o facilitar la utilización del producto contenido. Para ello, puede estar equipado con un dispositivo de difusión (bomba, válvula aerosol,...) o por un dispositivo de aplicación (vástago con cepillo, pincel o elemento tubular de espuma).

Los procedimientos tradicionales que permiten producir industrialmente recipientes de materia plástica son la extrusión-soplado y la inyección-soplado.

La fabricación de recipientes de materia plástica por extrusión-soplado o inyección-soplado presenta un gran número de inconvenientes, como se menciona a continuación.

Estos procedimientos son lentos, además los recipientes son realizados en moldes voluminosos, que no permiten colocar más de 2 a 8 en una máquina de extrusión-soplado, o de 4 a 12 en una máquina de inyección-soplado.

Además, estos procedimientos implican la utilización de materias plásticas «soufflables» (soplables), es decir materias cristalinas (como el polipropileno, el polietileno, o el PVC), en grados especialmente seleccionados para su margen de transición vítrea importante.

Por otro lado, el plano de apertura del molde provoca nervaduras situadas a lo largo del «plan de joint» (plano de junta), nervaduras más o menos densas según la calidad del molde: las mismas representan un defecto estético que puede perturbar las operaciones de decorado o de etiquetado.

Debido a su concepción en dos partes móviles, el molde no puede tener un equilibrio térmico perfecto. Como resultado de ello zonas más frías que otras pueden afectar a la calidad del recipiente.

Además, cuando la materia se aplica contra la superficie del molde, el aire ambiente debe ser evacuado del molde mediante pequeños orificios y por el plano de la junta. Como resultado de ello se producen defectos superficiales en el recipiente y una gran dificultad para obtener una superficie brillante, particularmente con algunas materias, que solo se pueden soplar en un molde cuya superficie esté ligeramente rugosa.

Además, los radios y variaciones de poco valor son susceptibles de variar en función de la temperatura de la materia, de la temperatura del molde y de la presión del aire de soplado.

La materia fundida al exponerse al contacto directo del aire ambiente a la salida de la extrusionadora, los parámetros de regulaciones estarán influenciados por las variaciones climáticas como la temperatura y la humedad que podrán generar defectos.

El espesor de materia no puede asegurarse de forma precisa en el soplado, en función de la forma del recipiente, las zonas muy estiradas serán más finas. Estas irregularidades de espesor provocan varios inconvenientes principales:

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el nivel de calidad barrera del recipiente se limitará a la zona más fina (la más permeable), las zonas más densas representan un gasto inútil de materia, la rigidez y la resistencia mecánica del recipiente serán también irregulares.

Por último, los parámetros de soplado que pueden ser muy diferentes de una materia a otra, conviene por consiguiente adaptar el molde muy precisamente a la materia utilizada. Consecuentemente, un cambio de materia implica en general un cambio de molde.

Otros modos de realización del estado de la técnica han tratado de paliar los inconvenientes citados de los procedimientos de extrusión-soplado y de inyección soplado. Un modo de realización utiliza por ejemplo un conjunto de varias piezas en un plano perpendicular al eje de simetría del recipiente; estas piezas son por ejemplo en número de dos, una compuesta de la abertura y de una parte del cuerpo, comprendiendo la otra la otra parte del cuerpo. Luego el ensamblado se realiza por engatillado, pegado o soldadura.

Es conocido por el documento US 2.741.402 un recipiente constituido por una pluralidad de piezas de materia plástica flexibles, ensambladas mediante soldadura. El procedimiento presenta el inconveniente de incluir un anillo metálico en cada unión.

Por otro lado, el documento US 3.302.813 describe un recipiente constituido por varias piezas de materia plástica adheridas entre sí para formar un cuerpo hueco. Este procedimiento no está adaptado para una producción en serie.

El documento EP 1.121.298 se refiere a una botella compuesta realizada en dos partes: un cuerpo de materia plástica soplada y un cuello de materia plástica inyectada, estas dos piezas se ensamblan mediante un dispositivo de engatillado estanco, lo cual proporciona al fabricante la posibilidad de presentar un mismo cuerpo con varios tipos de cuellos, o un mismo cuello con varios tamaños de cuerpos. Sin embargo, el cuerpo al estar hecho por soplado, mantiene los inconvenientes de los procedimientos de extrusión-soplado o de inyección-soplado descritos anteriormente.

Más recientemente, las patentes US5465856, US6045280 o US6315140 describen la fabricación de recipientes compuestos por dos partes, soldadas, o pegadas mediante ultrasonidos. Estos recipientes presentan el inconveniente de tener relativamente fuertes espesores de plástico para permitir la soldadura extremo con extremo de las dos piezas. La zona de soldadura se manifiesta en forma de un reborde o rebaba, visible por fuera del recipiente, debido a la fuerte energía necesaria para la fusión de la materia, siendo este defecto visible por fuera del recipiente.

Mejoras proponen una soldadura por rotación uno con relación al otro de los bordes de las dos partes del recipiente, habiendo sido estos bordes rebajados. Esta rotación crea una fricción que calienta la zona de contacto, y la soldadura se realiza gracias a la fundición parcial y temporal de la materia plástica. Una vez detenida la rotación, las dos partes permanecen soldadas.

Ninguno de estos procedimientos conocidos permite por consiguiente obtener cualquier forma de recipiente de alta calidad (lisos, de forma y espesor regulares) y fáciles de fabricar en gran cantidad, tales que son por ejemplo utilizados para contener productos de cosmética o de farmacia.

Para ello, la presente invención propone la realización de un recipiente mediante una soldadura de piezas con bordes rebajados en espesor y que presentan ángulos de ataque diferentes.

El documento US 4579242 describe un procedimiento de soldadura entre dos elementos de depósito de materia plástica apto para recibir un producto fluido. Este depósito es voluminoso para uso industrial (descalcarizador de agua). Los dos elementos a soldar están dispuestos en alineación presentando enfrentadas dos superficies de contacto. La pared de ensamblado de los elementos presenta un rebaje con relación al resto del elemento. La pared de ensamblado de los elementos tiene una superficie de contacto fuertemente inclinada con relación al eje del depósito. La estructura comprende una disposición en punta y cavidad destinadas a cooperar. Las dimensiones radiales de las paredes de contacto son tales que la pared de ensamblado de un elemento se introduce en contacto con la pared del otro elemento. Una fuerza se aplica sobre uno de los elementos para poner las superficies de contacto bajo tensión. Un aporte de energía fusiona la materia plástica de las superficies de contacto entonces ensambladas entre sí. Las paredes rebajadas tienen una estructura radialmente rígida en la progresión de la pared.

El documento US 4579242 no está adaptado al caso de depósito tamaño mucho más pequeño que el de los depósitos para descalcarizador de agua, como los depósitos utilizados en el ámbito cosmético o farmacéutico para agua de colonia, para después del afeitado, un perfume, o análogo. Con tales tamaños, no se puede considerar particularmente que la pared de ensamblado de los elementos tenga una superficie de contacto fuertemente inclinada con relación al eje del depósito o que la estructura comprenda una disposición de punta y cavidad. No se puede considerar antes emplear fibras. A continuación, se plantea el problema de soldar dos elementos de depósito de materia plástica apto para recibir un producto fluido, como los depósitos utilizados en el ámbito cosmético o farmacéutico para el agua de colonia, para después del afeitado, un perfume, o similar cuyo tamaño esté en consecuencia con el uso. Y se plantea el problema de prolongar la zona de soldadura.

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Más precisamente, la presente invención tiene por objeto un procedimiento de soldadura entre un cuello y un cuerpo de depósito de recipiente de materia plástica apto para recibir un producto fluido, formando el cuello y el cuerpo un par de elementos para solar dispuestos en alineación a lo largo de un eje principal y presentando enfrentadas dos superficies de contacto, en el cual una pared de ensamblado de uno al menos de los elementos de cuello y/o de cuerpo a soldar presenta un rebaje parcialmente lineal en espesor con relación al resto del elemento, teniendo entonces una al menos de las paredes de ensamblado de los elementos a ensamblar una superficie de contacto inclinada (ac, af) con relación al eje principal (X'X) formando entre ellas una desviación angular de al menos sustancialmente 3 a 5o entre ellas. Las dimensiones radiales de las paredes de contacto son tales que la pared de ensamblado de un elemento se introduce en contacto en la pared del otro elemento, por que se aplica una fuerza sobre uno de los elementos para poner las superficies de contacto bajo tensión. Además, la (o las) pared(es) rebajada(s) que tienen una estructura radialmente deformable en la progresión de la pared, un aporte de energía fusiona la materia plástica de las superficies de contacto entonces ensambladas entre sí en zonas locales huecas en estas superficies para formar un volumen de materia en fusión (E). Esta etapa de fusión es seguida de una etapa de enfriamiento.

El poco espesor de al menos una de las dos zonas de contacto permite una soldadura sin reborde. El espacio creado por la diferencia angular entre las zonas de fusión permite almacenar el exceso de materia después de la deformación elástica radial de uno de los elementos y puesta en fusión para evitar una rebaba exterior antiestética.

Según modos particulares de realización:

- los elementos a soldar están formados por inyección de materia plástica en un mismo molde que comprende dos juegos de moldes apropiados, o bien en dos moldes distintos;

- los elementos a soldar al estar posicionados en alineación con relación al eje principal y las superficies de contacto de estos elementos al estar enfrentadas, uno al menos de los dos elementos se mantiene en posición mediante una herramienta apropiada con el fin de limitar las deformaciones del recipiente, y una fuerza paralela al eje principal es ejercida sobre uno al menos de los dos elementos con una intensidad ajustada con el fin de provocar una deformación elástica de al menos uno de estos elementos debido a la desviación angular entre las dos superficies de contacto;

- la materia plástica es elevada en temperatura a nivel de las superficies de contacto entre los dos elementos manteniendo la aplicación de la fuerza hasta provocar la soldadura por fusión de las zonas locales;

- la elevación de temperatura está asegurada por un aporte de calor por radiación focalizada sobre la zona a soldar, por un generador de ultrasonidos regulado entre 20 000 y 50 000 ciclos por segundo y equipado con un sonotrodo adaptado a la geometría de uno de los elementos, por la puesta en oscilación angular de uno de los elementos alrededor del eje principal a una frecuencia comprendida entre 50 y 500 ciclos por segundo, por la puesta en oscilación axial de uno de los elementos a lo largo del eje principal a una frecuencia comprendida entre 50 y 500 ciclos por segundo, o por una puesta en rotación de uno de los elementos alrededor del eje principal a una velocidad comprendida entre aproximadamente 1000 y 10 000 rpm según el material utilizado;

- las fases de arranque, aceleración, mantenimiento en velocidad, aminoración y detención se realizan en un tiempo total inferior a un segundo, realizándose la parada de la rotación en una posición angular precisa alrededor del eje principal por detección de posición, por ejemplo con la ayuda de un captador de posición.

La invención se refiere igualmente a un recipiente que comprende al menos un depósito de cuerpo y de cuello de abertura soldados según el procedimiento definido anteriormente.

Según modos de realización particulares:

- el recipiente comprende dos depósitos de los cuales los pares de elementos dispuestos en oposición a lo largo de un mismo eje principal y los depósitos presentan un fondo de cuerpo de depósito común;

- el recipiente comprende dos depósitos de los cuales los pares de elementos situados a lo largo de dos ejes principales sustancialmente paralelos y los depósitos comprenden al menos una superficie interna común;

- el recipiente comprende al menos tres depósitos, dispuestos respectivamente a lo largo de ejes principales pertenecientes a un mismo plano;

- los depósitos están dispuestos contrapeados;

- cada cuello abierto está adaptado para el montaje de un sistema de taponado seleccionado entre roscado, acoplado y engastado;

- el mantenimiento en posición de un elemento de depósito se realiza mediante un yunque que comprende dos medias-coquillas;

- los medios de accionamiento en rotación en la soldadura son seleccionados entre muescas, espigas, zonas de fricción y el extremo del roscado propiamente dicho;

- el recipiente está constituido por un material de base seleccionado, en función de la compatibilidad química con el contenido de los depósitos y del aspecto buscado, entre los materiales termoplásticos de polipropilenos (PP), polietilenos (PE), poliamidas (PA), resinas acetales (POM), los poliésteres (PET, PEN), los policarbonatos (PC) y las resinas a base de estireno (PS, SAN, ABS, SBS).

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Otras características y ventajas de la invención aparecerán con la lectura de ejemplos no limitativos de realización preferidos que siguen, en referencia a las figuras adjuntas que representan, respectivamente:

- en las figuras 1 y 2, vistas en sección de un ejemplo de recipiente soldado extremo con extremo por ultrasonidos de la técnica anterior que refleja fuertes espesores;

- en las figuras 3a y 3b , vistas en sección y de frente de un ejemplo de recipiente obtenido por los procedimientos de inyección-soplado o de extrusión-soplado de la técnica anterior;

- en las figuras 4a a 4d, en vista de sección parcial, las etapas principales de un ejemplo de soldadura según la invención de un recipiente;

- en las figuras 4e a 4h, vistas montadas globales de las etapas principales de realización de un ejemplo de recipiente fabricado según la invención;

- en las figuras 5 a 7, vistas en sección longitudinal según el eje principal de ejemplos de diferentes posiciones de las superficies de contacto que forman zonas de soldadura según la invención;

- en las figuras 8 a 14, vistas en sección longitudinal de ejemplos de diferentes formas de recipientes según la invención;

- en las figuras 15 y 16, vistas en perspectiva de ejemplos de utilización del recipiente según la figura 14; y

- en la figura 17, una vista en sección de un ejemplo de recipiente según la invención compuesto por tres depósitos formados a lo largo de varios ejes principales dispuestos en el plano de corte.

La figura 1 representa, en sección longitudinal según el eje principal X'X, un ejemplo de recipiente 20 constituido por dos elementos 21 y 22 fabricados por inyección de materia plástica en impresiones de moldes y ensamblados por un procedimiento de soldadura por ultrasonidos. El elemento 22 comprende un collarín interior 23 de recentrado del elemento 21. El elemento 21 comprende un cordón de sección triangular 24 destinado para fundir preferentemente en la operación de soldadura extremo con extremo. La voluminosidad del collarín 23 y la del cordón 24 imponen un fuerte espesor Ep1 del elemento 22.

La figura 2 presenta, en sección longitudinal según el eje principal X'X, un ejemplo de recipiente 200 constituido por dos elementos 201 y 202 fabricados por inyección de materia plástica en impresiones de moldes y ensamblados por un procedimiento de soldadura por ultrasonidos. El elemento 202 comprende un collarín exterior 203 de recentrado del elemento 201. El elemento 201 comprende un cordón de sección triangular 204 destinado para fundir preferentemente en la operación de soldadura extremo con extremo. La voluminosidad del collarín 203 y la del cordón 204 imponen un fuerte espesor Ep2 del elemento 202.

La figura 3a presenta, en sección longitudinal según el eje principal X'X, un ejemplo de recipiente 10 fabricado por extrusión-soplado o inyección-soplado, con un cuerpo 1 que forma un fondo de depósito, y un cuello abierto 2 de depósito. Debido a los procedimientos de fabricación utilizados para realizar un depósito en una sola pieza, el cuerpo 1 presenta zonas de espesor desigual con porciones finas 4 y porciones más densas 6.

Además, como se ha ilustrado en la figura 3b que expone de frente el recipiente de la figura 3a, la superficie externa 7 presenta una línea de espesor 8 dejada por el plano de junta de la abertura del molde por extrusión-soplado o inyección-soplado.

El procedimiento de soldadura según la invención es ilustrado en vistas de sección parcial, según las figuras 4a y 4d, de un recipiente cilíndrico 40 de sección circular de polipropileno. La soldadura se realiza a partir de dos elementos 41 y 42, que forman un depósito 40a después del ensamblado. El recipiente es por consiguiente del tipo de depósito único, llamado R1.

La figura 4a muestra un extremo del cuerpo 42 y el cuello 41 del recipiente 40 antes del ensamblado, tales como se han obtenido por moldeo. Las dos paredes de ensamblado, la pared de base 401 del cuello 41 y la pared 402 de extremo del cuerpo 42, presentan porciones adelgazadas. Más precisamente, las paredes 401 y 402 están provistas de superficies de ensamblado, respectivamente una superficie externa Fa y una superficie interna Fa', formadas respectivamente en la base del cuello 41 y en el extremo del cuerpo 42.

Cada pared de ensamblado, 401 y 402 se compone de una primera porción de espesor constante correspondiente a una primera porción de superficie de ensamblado, respectivamente Sc y Sc'. El diámetro de la porción Sc de superficie externa del cuello es superior al de la porción Sc' de la superficie interna Sc' del extremo del cuerpo 42.

Luego el espesor de las paredes de ensamblado disminuyen linealmente sobre porciones de superficies de contacto Sa y Sa' de las superficies de ensamblado Fa y Fa'.

Por último, el adelgazamiento permanece sustancialmente constante en las porciones de extremo Sp y Sp' de las superficies Fa y Fa'.

En el ejemplo ilustrado, la diferencia angular entre las inclinaciones de las superficies de contacto Sa y Sa' es sustancialmente próxima a los 4o, con:

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- el ángulo ac, del adelgazamiento lineal de la porción de superficie Sa de la pared de base 401, con relación al eje X'X, es igual a 4o, y

- el ángulo af del adelgazamiento lineal de la porción de superficie Sa' del extremo 402 del cuerpo 42, con relación al eje X'X, es igual a 8o.

Las figuras 4b y 4c muestran la progresión del ensamblado de los elementos: los dos elementos 41 y 42 son alineados con relación al eje principal de revolución X'X, y una fuerza ejercida paralelamente a este eje permite el recubrimiento progresivo de las superficies de ensamblado Fa y Fa'. El diámetro del extremo adelgazado Sp' del cuerpo 42 es sustancialmente igual o a penas superior al de la superficie externa Sc no adelgazada del cuello 41.

La geometría inclinada de las superficies de contacto con relación al eje principal X'X induce una deformación elástica del extremo 402 del cuerpo 42 en la progresión. Esta deformación se traduce por la presencia de la desviación «e», entre la superficie externa no adelgazada Sc del cuello 41 y el borde 403 de la superficie de extremo Sp' del cuerpo 42 al final de la progresión (figura 4c), frente a la desviación casi nula entre esta misma superficie externa Sc y el borde 403 el comienzo de la progresión (figura 4b).

La fusión de las paredes de polipropilano 401 y 402, respectivamente del cuello 41 y de extremo del cuerpo 42, es entonces realizada por elevación localizada en temperatura por fricción circular o por cualquier tipo de aporte de energía (figura 4d). Las zonas de fusión Zc y Zc' de las superficies de contacto respectivas Sa y Sa' forman una materia común en un espacio «E» dispuesto entre estas zonas.

El borde 403 de la superficie de contacto Sc' del extremo del cuerpo 42 vuelve elásticamente, en el enfriamiento, en contacto con la superficie 401 del cuello 41 aprisionando el exceso de materia.

Las fases de ensamblado y de soldadura de un cuello y de un cuerpo que forman el recipiente 40a aparecen más generalmente en las figuras en vista montada 4e a 4h.

Antes del ensamblado (figura 4e), el cuello 41 presenta la superficie de ensamblado Fa y el cuerpo 12 la superficie de ensamblado Fa', tales como se ha descrito anteriormente. El cuello 41 está provisto de dos salientes diametralmente opuestos 13 (en la figura un solo saliente se puede ver) destinados a accionar el cuello 41 en rotación.

El cuello 41 se introduce seguidamente en el cuerpo 12 (flecha T, figura 4f).

Una acción en rotación es entonces ejercida, con la ayuda de una herramienta conocida y no representada, según la flecha de rotación R alrededor del eje X'X del recipiente, con el fin de realizar la soldadura por fricción (figura 4g). La velocidad de rotación es del orden de las 5 000 rpm durante un tiempo inferior a 1 segundo.

El recipiente final 40 aparece en la figura 4h, estando el cuello 41 del recipiente 30 soldado.

Las figuras 5 a 11 ilustran diferentes formas de recipientes con depósito único y eje central X'X.

La figura 5 muestra un ejemplo de recipiente 50 según la invención con un cuerpo de depósito 52 cuya pared de extremo 502 está, contrariamente al ejemplo precedente, en el interior de la pared de base 501 del cuello abierto 54 a nivel de la zona de soldadura «Z1».

En otro ejemplo de realización del recipiente 60 (figura 6), el cuello 64 se prolonga para formar un cuerpo de depósito cilindrico abierto 62 de una sola pieza. La zona de soldadura «Z2» es entonces realizada en el extremo abierto del cuerpo 62 sobre un fondo de depósito 65, dispuesto en la parte opuesta del cuello 64.

La figura 7 muestra un ejemplo de recipiente 70 según la invención con una zona de soldadura «Z3» dispuesta entre una prolongación cilindrica 71 del cuello 72 y la porción cilindrica 73 del cuerpo de depósito 74 de forma que la soldadura Z3 se encuentre sustancialmente en el centro del recipiente 70.

Las figuras 8 a 11 ilustran diferentes formas de recipientes según la aplicación considerada, por ejemplo en el ámbito cosmético o farmacéutico - agua de colonia, para después del afeitado, perfumes, pastillero, etc.-, en el caso de recipientes con depósito único, y en los cuales:

- la pared de base 801 del cuello 41 es sustancialmente hemisférica, el cuerpo 802 tiene una forma de tronco de esfera y la zona de soldadura «Z4» está dispuesta sustancialmente en el centro del depósito así formado con el fin de formar un recipiente 80 sustancialmente esférico (figura 8);

- el cuerpo de depósito 902 del recipiente 90 tiene una forma de tronco de cono (figura 9);

- los recipientes 100 y 110 tienen diámetros de cuerpos de depósito 101 y de base de cuello 102 sustancialmente iguales a la altura «H» del recipiente 100 (figura 10) en variante del recipiente 70 presentado en la figura 7, y

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- una pared de base 111 de cuello 112 que se extiende más allá de la abertura 113 del cuello 114 (figura 11) en variante del recipiente 80 en referencia a la figura 8.

Gracias al procedimiento según la invención, es posible realizar formas de recipientes tales como las ilustradas por las figuras 8 a 11, cuando estos mismos recipientes son difíciles de obtener por soplado. Un tal recipiente del tipo representado en la figura 10 constituye ventajosamente un tarro para un producto cosmético o alimentario.

La figura 12 muestra un primer ejemplo de recipiente 120 de dos depósitos 120a y 120b , compuesto aquí por dos cuerpos de depósito 121 y 121' dispuestos en oposición a lo largo del eje principal de revolución X'X. Así, los depósitos tienen un fondo plano común 124 y los dos cuerpos 121 y 121' se elevan en sentido opuesto a partir de este fondo, estando las zonas de soldadura Z5 y Z5' y los cuellos abiertos 123 y 123' formados a lo largo del mismo eje X'X.

En variante, el fondo común puede no ser plano y, como se ha ilustrado por el recipiente 121' en la figura 13, tener por ejemplo una forma curva 124', en particular un casquete esférico. Una realización de este tipo permite obtener un efecto continuo, sin separación, entre dos productos de colores diferentes, ampliándose el efecto cuando uno es translúcido y el otro opaco.

Haciendo referencia a la figura 14, otro ejemplo de recipiente 140 con dos depósitos según la invención está compuesto por dos depósitos 140a y 140b dispuestos contrapeados a lo largo de dos ejes principales sustancialmente paralelos, X'X e Y'Y. Los cuerpos 142 y 142' presentan una pared interna común 143, sustancialmente plana sobre su porción principal 143a, y una pared externa cilíndrica 144 igualmente común sobre la parte central, fuera de las paredes de las zonas de fusión «Z6» y «Z6'». Los cuellos abiertos 145 y 145' están centrados a lo largo de los ejes principales, respectivamente X'X e Y'Y.

Hay que notar que los recipientes de las figuras 12 a 14 serían imposibles de realizar por soplado debido a la existencia de una pared interna.

Las figuras 15 y 16 representan, respectivamente en sección y en vista en perspectiva, un ejemplo de utilización del recipiente 140 según la figura 14 como aplicador de máscara. El depósito de máscara 140a aloja un peine de aplicación 150 cuyo vástago es solidario de la caperuza de cierre 152. El otro depósito de máscara 140b contiene un cepillo de aplicación 160 montado en un vástago 162 en unión con la caperuza de cierre 164.

La figura 17 ilustra, en sección longitudinal en el plano de ejes principales X'X, Y'Y y Z'Z no paralelos, un ejemplo de recipiente 170 de tres depósitos 170a, 170b y 170c según la invención. El recipiente presenta un plano de simetría perpendicular al plano de corte y que pasa por el eje central X'X, estando los otros dos ejes principales Y'Y y Z'Z débilmente inclinados con relación al eje central X'X.

Este recipiente 170 está compuesto por tres cuerpos de depósito, 171, 171', y 171”, dispuestos respectivamente a lo largo de cada eje principal. Los cuerpos de depósito están dispuestos contrapeados, y están soldados a los cuellos abiertos, respectivamente 172, 172' y 172”, en zonas Z7, Z7' y Z7” para formar tres depósitos. Los cuerpos de los depósitos tienen partes comunes 175 de la cuales la estructura está adaptada para formar una sola pieza.

La invención no se limita a los ejemplos de realización descritos y representados. Es posible igualmente prever recipientes compuestos con más de tres cuerpos de depósito con cuellos soldados según la invención para realizar barritas de ensayo de colores, en particular de esmalte de uñas o de pintura. Por otra parte, cualquier forma de revolución es posible, ya sea de revolución o cilíndrica de sección geométrica variada (circular, triangular, rectangular, etc.) y la posición de la zona de soldadura formada según un posicionamiento apropiado.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de soldadura entre un cuello (41) y un cuerpo (42) de depósito de recipiente de materia plástica apto para recibir un producto fluido, formando el cuello (41) y el cuerpo (42) un par de elementos a soldar dispuestos en alineación a lo largo de un eje principal (X'X) y presentando enfrentadas dos superficies de contacto, en el cual:

- las paredes de ensamblado (401, 402) de los elementos de cuello (41) y de cuerpo (42) a soldar están provistas de superficies de ensamblado, una externa y una interna,

- cada pared de ensamblado (401, 402) se compone de una primera porción de espesor constante correspondiente a una primera porción (Sc, Sc') de la superficie de ensamblado,

- una pared de ensamblado (401, 402) presenta una reducción de espesor con relación al resto del elemento (41, 42), presentando las paredes de ensamblado (401, 402) entonces una superficie de contacto (Sa, Sa') inclinada (ac, af) con relación al eje principal (X'X),

- las dimensiones radiales de las paredes de ensamblado (401, 402) son tales que la pared de ensamblado (401, 402) de un elemento (41, 42) es introducida en contacto con la pared de ensamblado (402, 401) del otro elemento (42, 41), aplicándose una fuerza sobre uno de los elementos (41, 42).

- las porciones adelgazadas de las paredes de ensamblado (401, 402) tienen una estructura deformable,

- un aporte de energía funde la materia plástica de las superficies de contacto (Sa, Sa') entonces ensambladas entre sí,

- esta etapa de fusión es seguida de una etapa de enfriamiento, caracterizado por el hecho de que

- cada pared de ensamblado (401, 402) se compone, además de la primera porción de espesor constante y la reducción parcialmente lineal en espesor, de una porción de extremo (Sp, Sp') sobre la cual la reducción es sustancialmente constante,

- las superficies de contacto (Sa, Sa') inclinadas forman entre sí una desviación angular de al menos sustancialmente 3o a 5o,

- con las paredes adelgazadas de las paredes de ensamblado (401, 402) que presentan una estructura radialmente deformable en la progresión de la pared, aplicándose una fuerza sobre uno de los elementos (41, 42) para poner las superficies de contacto (Sa, Sa') bajo tensión, la geometría inclinada de las superficies de contacto (Sa, Sa') induce una deformación elástica del extremo del elemento de cuerpo (42) que se traduce por la presencia de una desviación radial (e) entre la superficie externa no adelgazada del elemento de cuello (41) y el borde del extremo (Sp') del elemento de cuerpo (42) al final de la progresión, en relación con la desviación casi nula al comienzo de la progresión,

- el aporte de energía fusiona la materia plástica de las superficies de contacto (Sa, Sa') en zonas locales (Zc, Zc') ahuecadas en estas superficies para formar un volumen de materia en fusión (E),

- en el enfriamiento, el borde (403) de la superficie de contacto (Sc') del extremo del cuerpo (42) vuelve elásticamente en contacto con la superficie del cuello (41) aprisionando con ello el exceso de materia.

2. Procedimiento de soldadura según la reivindicación 1, en el cual los elementos a soldar (41, 42) están formados por inyección de materia plástica en un mismo molde que comprende dos juegos de moldes apropiados, o bien en dos moldes distintos.

3. Procedimiento de soldadura según la reivindicación 1 o 2, en el cual, los elementos a soldar (41, 42) al estar posicionados en alineación con relación al eje principal (X'X) y al estar las superficies de contacto (Sc, Sc') de estos elementos enfrentadas, uno al menos de los dos elementos (41, 42) se mantiene en posición por una herramienta adecuada con el fin de limitar las deformaciones del recipiente, y se ejerce una fuerza paralela respecto al eje principal sobre uno al menos de los dos elementos (41, 42) con una intensidad ajustada con el fin de provocar una deformación elástica de al menos uno de estos elementos debido a la desviación angular entre las dos superficies de contacto (Sc, Sc').

4. Procedimiento de soldadura según la reivindicación anterior, en el cual el mantenimiento en posición de un elemento (41, 42) de depósito (40a) se realiza mediante un yunque que comprende dos medias coquillas.

5. Procedimiento de soldadura según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la materia plástica es elevada en temperatura a nivel de las superficies de contacto (Sc, Sc') entre los dos elementos (41, 42) manteniendo la aplicación de la fuerza hasta provocar la soldadura por fusión de las zonas locales (Zc, Zc').

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

6. Procedimiento de soldadura según la reivindicación anterior, en el cual la elevación de temperatura está asegurada por un aporte de calor por radiación focalizada sobre la zona a soldar.

7. Procedimiento de soldadura según la reivindicación 5, en el cual la elevación de temperatura está asegurada por un generador de ultrasonidos regulado entre 20 000 y 50 000 ciclos por segundo y equipado con un sonotrodo adaptado a la geometría de uno de los elementos.

8. Procedimiento de soldadura según la reivindicación 5, en el cual la elevación de temperatura está asegurada por la puesta en oscilación angular de uno de los elementos alrededor del eje principal a una frecuencia comprendida entre 50 y 500 ciclos por segundo.

9. Procedimiento de soldadura según la reivindicación 5, en el cual la elevación de temperatura está asegurada por la puesta en oscilación axial de uno de los elementos a lo largo del eje principal (X'X) a una frecuencia comprendida entre 50 y 500 ciclos por segundo.

10. Procedimiento de soldadura según la reivindicación 5, en el cual la etapa de elevación de temperatura está asegurada por una puesta en rotación de uno de los elementos (41, 42) alrededor del eje principal (X'X) a una velocidad comprendida entre 1 000 y 10 000 rpm según la materia utilizada.

11. Procedimiento de soldadura según la reivindicación anterior, en el cual la puesta en rotación de uno de los elementos (41, 42) alrededor del eje principal (X'X), en fases de arranque, aceleración, mantenimiento de velocidad, aminoramiento y detención, se realiza en un tiempo total inferior a un segundo, realizándose la detención de la rotación en una posición angular precisa alrededor del eje principal (X'X) por detección de posición.

12. Procedimiento de soldadura según la reivindicación 10 u 11, en el cual los medios de accionamiento en rotación en la soldadura son seleccionados entre muescas, salientes y zonas de fricción.

13. Recipiente de materia plástica que comprende al menos un depósito (40a) formado por el ensamblado de un par de elementos compuesto por un cuello (41) y por un cuerpo (42) soldados dispuestos en alineación a lo largo de un eje principal (X'X) y que presenta enfrentadas dos superficies de contacto, en el cual:

- las dimensiones radiales de las paredes de ensamblado (401, 402) son tales que la pared de ensamblado (401, 402) de un elemento (41, 42) puede ser introducida en contacto con la pared de ensamblado (402, 401) del otro elemento (42, 41), y aplicándose una fuerza sobre uno de los elementos (41, 42).

caracterizado por el hecho de que

- cada pared de ensamblado (401, 402) se compone, además de la primera porción de espesor constante y el adelgazamiento parcialmente lineal en espesor, de una porción de extremo (Sp, Sp') sobre la cual el adelgazamiento es sustancialmente constante,

- las paredes adelgazadas de las paredes de ensamblado (401, 402) tienen una estructura radialmente deformable,

- el elemento de cuello (41) y el elemento de cuerpo (42) son soldados conforme al procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12,

- el aporte de energía fusiona la materia plástica de las superficies de contacto (Sa, Sa') en zonas locales (Zc, Zc') ahuecadas en estas superficies para formar un volumen de materia en fusión (E), situado entre estas zonas (Zc, Zc'),

- el borde (403) de la superficie de contacto (Sc') del extremo del cuerpo (42) se vuelve elásticamente en contacto con la superficie del cuello (41) aprisionando con ello el exceso de materia.

14. Recipiente según la reivindicación anterior, caracterizado por que comprende dos depósitos (120a, 120b) de los cuales los pares de elementos (121, 123; 121', 123') están dispuestos en oposición a lo largo de un mismo eje principal (X'X) y por que los cuerpos de depósito (123, 123') presentan un fondo de cuerpo de depósito (124, 124') común.

5 15. Recipiente según la reivindicación 13, caracterizado por que comprende dos depósitos (140a, 140b) de los

cuales los pares de elementos (142, 145; 142', 145') están dispuestos a lo largo de dos ejes principales (X'X, Y'Y) sustancialmente paralelos, y por que los depósitos (140, 140b) comprenden al menos una superficie interna común (143).

16. Recipiente según la reivindicación 13, caracterizado por que comprende al menos tres depósitos (170a, 170b, 10 170c),dispuestos respectivamente a lo largo de ejes principales (X'X, Y'Y, Z'Z) pertenecientes a un mismo plano.

17. Recipiente según la reivindicación 15 o 16, en el cual los depósitos (140a1 140b; 170a, 170b, 170c) están dispuestos en forma contrapeada.

18. Recipiente según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, en el cual cada cuello abierto (41) está adaptado para el montaje de un sistema de taponado seleccionado entre roscado, encajado y engastado.

15 19. Recipiente según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado por que está constituido por un

material de base seleccionado, en función de la compatibilidad química con el contenido de los depósitos y del aspecto buscado, entre los materiales termoplásticos de polipropilenos (PP), polietilenos (PE), poliamidas (PA), resinas acetales (POM), los poliésteres (PET, PEN), los policarbonatos (PC) y las resinas a base de estireno (PS, SAN, ABS, SBS).

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