ES2905689T3

ES2905689T3 - Métodos de sobremoldeo de material más blando con material más duro para fabricar un recipiente estanco a la humedad ensamblado con una tapadera integrada

Info

Publication number: ES2905689T3
Application number: ES18718374T
Authority: ES
Inventors: Donald Huber; Jonathan R Freedman; Brian Tifft; Franklin Lee Lucas
Original assignee: CSP Technologies Inc
Current assignee: CSP Technologies Inc
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2022-04-11
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: WO2018183791A1; IL277684A; JP7114625B2; US20200070392A1; JP2020512220A; KR102536318B1; US11331836B2; TW201942026A; ZA202006730B; TWI788395B; CN111989203A; JP7158492B2; EA202092161A1; CO2020011565A2; KR102536270B1; EP3600820A1; CL2020002439A1; CA3058460C; JP2021519706A; EP3600820B1

Abstract

Un método de formación de un conjunto de tapón (29) para su utilización con un recipiente (12) en la formación de un conjunto de recipiente (10), incluyendo el conjunto de tapón (29) una junta (50) formada a partir de un primer material (50) y un tapón (30) formado a partir de un segundo material (F) que tiene una o ambas de una mayor dureza cuando se solidifica que el primer material (50) y/o una mayor temperatura de fusión que el primer material (50), comprendiendo el método: proporcionar, en un molde (102) con una parte que define la forma del conjunto del tapón (29), el primer material (50) en una ranura (100) en una primera parte (101) del molde (102) de tal manera que sólo una única superficie (50A) del primer material (50) esté expuesta a una parte vacía del molde (102); en donde el molde (102) tiene además una parte que define la forma del recipiente (12); proporcionar, por medio de un proceso de moldeo por inyección, el segundo material (F) en forma líquida en la parte del molde (102) que define la forma del recipiente (12); proporcionar el segundo material (F) en forma líquida en la parte vacía del molde (102), que define la forma del tapón (30) adyacente a, y acoplado con, el primer material (50); permitir que el segundo material (F) se solidifique y llegue a acoplarse directamente con el primer material (50), formando de este modo el conjunto del tapón (29), y permitir que el segundo material (F) se solidifique, formando de este modo el conjunto del recipiente (10) en el que el recipiente (12) se forma de forma integral con el tapón (30).

Description

DESCRIPCIÓN

Métodos de sobremoldeo de material más blando con material más duro para fabricar un recipiente estanco a la humedad ensamblado con una tapadera integrada

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención hace referencia a un método de formación de un conjunto de recipiente estanco a la humedad con una junta blanda.

2. Descripción de la técnica relacionada

Los recipientes de diversos tamaños que se diseñan para evitar la infiltración de la humedad se utilizan habitualmente en aplicaciones que van desde el almacenamiento de mercancías deportivas hasta los suministros médicos. Por lo general, la complejidad, y en consecuencia el coste, de dichos recipientes aumenta cuando la capacidad de dichos recipientes para resistir la infiltración de humedad aumenta. Existe una necesidad de dichos recipientes que son altamente resistentes a la infiltración de humedad, al mismo tiempo también, de que se puedan fabricar con un coste razonable. El documento WO 2017/152189 describe un conjunto de recipiente fabricado con un recipiente conectado por medio de una bisagra a una tapadera que tiene una junta anular elastomérica. El conjunto se fabrica en un proceso de moldeo por inyección con varias inyecciones. El documento US 2014/190925 describe un molde y un método para fabricar una tapadera roscada internamente con una junta anular elastomérica flexible en el interior. El conjunto de la tapadera se fabrica en un molde con un método de bi-inyección, aunque primero se moldea por inyección la junta anular.

En el campo del envasado de tiras reactivas de diagnóstico, es conocido el almacenamiento de dichas tiras en recipientes que forman juntas estancas a la humedad entre superficies de plástico (duras). Por ejemplo, una junta se puede formar mediante una configuración de acoplamiento entre el faldón de un tapón y el borde exterior o el labio del cuerpo del recipiente. Dichas juntas han demostrado ser generalmente eficaces y útiles para proporcionar una buena vida útil a las tiras. Sin embargo, la fabricación de dichos recipientes puede dar lugar a una desviación estándar indeseablemente amplia en la estanqueidad a la humedad en toda una población de recipientes fabricados durante un proceso automatizado de moldeo por inyección.

El Solicitante ha determinado que la incorporación de un elemento de sellado elastomérico para proporcionar una junta de compresión (junta blanda) entre el tapón y el cuerpo del recipiente puede ayudar a reducir la transmisión de vapor de humedad dentro del recipiente y también ajustar la desviación estándar mencionada anteriormente. El Solicitante ha determinado además de forma exclusiva que una disposición de sellado dura en serie con la disposición de sellado blanda puede ayudar a mantener la junta de compresión formada por la disposición de sellado blanda y mejorar la estanqueidad a la humedad del recipiente. Sin embargo, la incorporación de un elemento de sellado elastomérico de este tipo en el diseño del recipiente no es una tarea sencilla. Uno de los retos es que la superficie de interacción de la disposición de sellado dura deben estar libres de arañazos y líneas de partición, lo que afectaría negativamente a la integridad de la disposición de sellado dura. Como consecuencia de dicho requisito, la retirada del núcleo de moldeo por inyección necesario para formar un tapón y la reinserción de otro núcleo necesario para formar un elemento de sellado elastomérico en el tapón puede dar lugar a arañazos/marcas en una superficie de sellado en el faldón del tapón, creando de este modo un punto para la entrada de humedad.

Para evitar dichos arañazos/marcas en la superficie dura del tapón, teóricamente sería preferible proporcionar primero el material elastomérico en una cavidad del molde y, a continuación, sobremoldear el material de resina polimérica más rígida del tapón sobre el material comparativamente más blando. Sin embargo, un proceso de este tipo no era posible hasta ahora utilizando las técnicas convencionales de moldeo por inyección. En el campo del moldeo por inyección, se sabe que se debe inyectar un plástico más blando y de menor temperatura de fusión sobre un plástico más duro y de mayor temperatura de fusión. Se ha creído que el proceso no se debería hacer al revés. Esto se debe al hecho de que el material más duro y de mayor temperatura de fusión desplazaría al material más blando y de menor temperatura de fusión, si el material más blando se inyectará primero en un proceso de sobremoldeo. Sin embargo, debido a los problemas mencionados anteriormente asociados con el moldeo por inyección de un conjunto de un recipiente y un tapón con un elemento de sellado elastomérico, existe la necesidad de un proceso de sobremoldeo que permita inyectar el material más duro sobre el material más blando.

Resumen de la invención

En consecuencia, los solicitantes han ideado métodos inventivos de sobremoldeo que permiten inyectar el material más duro sobre el material más blando.

Como un aspecto de la invención, pero no como parte de la invención reivindicada, se proporciona un método de sobremoldeo de materiales. El método comprende: proporcionar un primer material en una ranura en una primera parte de un molde de modo que sólo una única superficie del primer material esté expuesta a una parte vacía del molde; proporcionar, por medio de un proceso de moldeo por inyección, un segundo material en forma líquida en la parte vacía del molde adyacente a, y acoplado con, el primer material; y permitir que el segundo material se solidifique y se acople directamente al primer material formando de este modo un único componente. El segundo material tiene una o ambas cosas: una mayor dureza cuando se solidifica que el primer material y/o una mayor temperatura de fusión que el primer material.

Proporcionar un primer material en una ranura puede comprender proporcionar el primer material en la ranura por medio de otro proceso de moldeo por inyección.

El segundo material se puede proporcionar por medio del proceso de moldeo por inyección de forma que fluya en una dirección generalmente paralela a la única superficie del primer material que está expuesta.

El método puede comprender además la extracción del componente del molde.

Como otro aspecto de la invención, se proporciona un método de formación de un conjunto de tapón para su utilización con un recipiente en la formación de un conjunto de recipiente. El conjunto del tapón incluye una junta formada a partir de un primer material y un tapón formado a partir de un segundo material con una o ambas de una mayor dureza cuando se solidifica que el primer material y/o una mayor temperatura de fusión que el primer material. El método comprende: proporcionar, en un molde que tiene una parte que define la forma del tapón, el primer material en una ranura en una primera parte del molde de tal manera que sólo una única superficie del primer material esté expuesta a una parte vacía del molde; proporcionar, por medio de un proceso de moldeo por inyección, el segundo material en una forma líquida en la parte vacía del molde adyacente a, y acoplado con, el primer material; y permitir que el segundo material se solidifique y llegue a acoplarse directamente al primer material, formando de este modo el conjunto del tapón.

El método puede comprender además la extracción del conjunto del tapón del molde.

El molde puede tener además una parte que define la forma del recipiente; el método puede comprender además: antes de proporcionar el segundo material en la parte del molde que define la forma del tapón, proporcionar, por medio del proceso de moldeo por inyección, el segundo material en forma líquida en la parte del molde que define la forma del recipiente; y permitir que el segundo material se solidifique y llegue a acoplarse directamente con el primer material formando de este modo el conjunto del tapón.

Opcionalmente, en cualquier forma de realización, el segundo material se solidifica y forma un conjunto de recipiente en el que el recipiente se forma de forma integral con el tapón.

El método puede comprender además la extracción del conjunto del recipiente del molde.

Todavía como otro aspecto de la invención, se proporciona un tapón formado de acuerdo con cualquiera de los métodos anteriores.

Todavía como otro aspecto de la invención, se proporciona un conjunto de recipiente formado de acuerdo con cualquiera de los métodos anteriores.

Estos y otros objetivos, rasgos y características de la presente invención, así como los métodos de operación y funciones de los elementos de estructura relacionados y la combinación de partes y economías de fabricación, se harán más evidentes al considerar la siguiente descripción y las reivindicaciones adjuntas con referencia a los dibujos adjuntos, todos los cuales forman parte de esta memoria descriptiva, en donde los mismos números de referencia designan partes correspondientes en las diversas figuras. Se debe entender expresamente, sin embargo, que los dibujos son solamente para el propósito de ilustración y descripción y no están previstos como una definición de los límites de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá junto con los siguientes dibujos en los que los mismos números de referencia designan los mismos elementos y en donde:

La Fig. 1 es una vista en sección en alzado lateral de un conjunto de recipiente de acuerdo con una forma de realización de ejemplo de la presente invención mostrada con un tapón dispuesto en una posición abierta;

La Fig. 2 es una vista en planta del conjunto de recipiente de la Fig. 1 mostrada con el tapón dispuesto en una posición abierta;

La Fig. 3 es una vista en sección en alzado lateral del conjunto de recipiente de las Fig. 1 y 2 mostrada con el tapón dispuesto en una posición cerrada.

La Fig. 4 es una vista en sección parcial esquemática que muestra los moldes y los núcleos utilizados mientras se forma un conjunto de recipiente tal como el ilustrado en la Fig. 1 durante un proceso de moldeo por inyección; y

La Fig. 5 es una vista detallada de la parte de la Fig. 4 indicada en 5.

La Fig. 6 es una vista en sección transversal ampliada del recipiente de la Fig. 3 que ilustra el acoplamiento de las juntas primera y segunda en serie para crear una junta estanca a la humedad.

Las Fig. 7A y 7B son ilustraciones esquemáticas que muestran la junta blanda del tapón inmediatamente antes de su acoplamiento con la superficie de sellado dura del cuerpo (Fig. 7A) seguida por un acoplamiento de sellado de la junta blanda del tapón con la superficie de sellado dura del cuerpo (Fig. 7B).

Descripción detallada de las formas de realización de ejemplo

Según se utiliza en la presente memoria, la forma singular de "un", "una" y "el", "la" incluye las referencias plurales a menos que el contexto dicte claramente lo contrario.

Según se utiliza en la presente memoria, "y/o" significa que tanto uno como ambos elementos separados por dicha terminología están implicados. Por ejemplo, la frase "A y/o B" significaría A solo, B solo, o tanto A como B.

Según se utiliza en la presente memoria, la afirmación de que dos o más partes o componentes están "acoplados" significará que las partes están unidas o funcionan juntas, ya sea directa o indirectamente, es decir, a través de una o más partes o componentes intermedios, siempre que se produzca un enlace.

Según se utiliza en la presente memoria, "directamente acoplado" significa que dos elementos están directamente en contacto entre sí. Según se utiliza en la presente memoria, "acoplado de forma fija" o "fijado" significa que dos componentes están acoplados de forma que se mueven como uno solo al tiempo que mantienen una orientación constante entre sí.

Según se utiliza en la presente memoria, "alrededor" en una frase como "dispuesto alrededor de [un elemento, punto o eje]" o "se extiende alrededor de [un elemento, punto o eje]" o "[X] grados alrededor de [un elemento, punto o eje]", significa rodear, extenderse alrededor o medido alrededor. Cuando se utiliza en referencia a una medición o de una manera similar, "alrededor" significa "aproximadamente", es decir, en un rango aproximado relevante para la medición tal y como lo entendería un experto en la técnica.

Según se utiliza en la presente memoria, "generalmente" significa "de una manera general" relevante para el término que se está modificando tal y como lo entendería un experto en la técnica.

Según se utiliza en la presente memoria, la palabra "unitario" significa que un componente se crea como una sola pieza o unidad. Es decir, un componente que incluye piezas que se crean por separado y, a continuación, se acoplan juntas como una unidad no es un componente o cuerpo "unitario".

Según se utiliza en la presente memoria, la afirmación de que dos o más partes o componentes "se acoplan" entre sí significará que las partes ejercen una fuerza entre sí, ya sea directamente o a través de una o más partes o componentes intermedios.

Según se utiliza en la presente memoria, el término "número" significará uno o un número entero mayor que uno (es decir, varios).

Según se utiliza en la presente memoria, las frases "acoplar de forma hermética" o "acoplamiento de sellado" harán referencia a elementos que entran en contacto entre sí de manera tal que se forma una junta generalmente estanca a la humedad entre los mismos.

Las frases direccionales utilizadas en la presente memoria, tales como, por ejemplo y sin limitación, arriba, abajo, izquierda, derecha, superior, inferior, delante, detrás, y los derivados de estas, hacen referencia a la orientación de los elementos mostrados en los dibujos y no son restrictivas de las reivindicaciones a menos que se indique de forma expresa en las mismas.

En general, según se utiliza en la presente memoria, el término "estanco a la humedad" se define como el que tiene una entrada de humedad (después de tres días) de menos de 1500 gg de agua, en otra forma de realización, menos de 500 gg de agua, en otra forma de realización, menos de 300 gg de agua, en otra forma de realización, menos de 150 gg de agua, según se determina mediante el siguiente método de prueba: (a) colocar un gramo más o menos 0,25 gramos de tamiz molecular en el recipiente y registrar el peso; b) cerrar completamente el recipiente; c) colocar el recipiente cerrado en una cámara ambiental en condiciones del 80 % de humedad relativa y 72 °F; d) después de un día, pesar el recipiente que contiene el tamiz molecular; e) después de cuatro días, pesar el recipiente que contiene el tamiz molecular; y f) restar la muestra del primer día de la muestra del cuarto día para calcular la entrada de humedad en el recipiente en unidades de microgramos de agua. Una tasa preferida de entrada de humedad en un recipiente sellado estanco a la humedad producido de acuerdo con un aspecto del concepto descrito está en el rango de aproximadamente 200-300 gg/día de agua o menos. Por consiguiente, una junta "estanca a la humedad" es un acoplamiento de sellado que solo, o en combinación con acoplamientos de sellado adicionales, ayuda a hacer que un recipiente sea "estanco a la humedad" según la definición anterior.

Según se utiliza en la presente memoria, el término "resellable" significa que la tapadera del recipiente se puede abrir o reabrir y cerrar o volverse a cerrar muchas veces (por ejemplo, más de 10 veces) y seguir manteniendo sus propiedades de estanqueidad a la humedad.

Con referencia ahora a las Fig. 1 y 2, se ilustra un conjunto de recipiente 10 estanco a la humedad, resellable, de acuerdo con una forma de realización ilustrativa de la presente invención. El conjunto de recipiente 10 incluye un recipiente 12 que tiene una base 14, una cavidad interna 16, una superficie exterior 18, una parte superior 20 y una parte inferior 22. El recipiente 12 incluye además un borde 24 que sobresale radialmente hacia el exterior en la parte superior 20. El recipiente 12 también puede incluir un reborde 26, separado a una distancia predeterminada del borde 24, que sobresale radialmente hacia el exterior desde la superficie exterior 18 del recipiente 12.

Continuando con la referencia a las Fig. 1 y 2, el conjunto del recipiente 10 incluye además un conjunto de tapón 29 que incluye un tapón 30 que tiene una base 32 y un faldón 34 que se extiende perpendicularmente desde la base 32 alrededor de la periferia exterior de la base 32. Opcionalmente, se forma un rebaje 36 en una pared interior 37 del faldón 34 en o cerca de la base 32. El tapón 30 incluye opcionalmente una lengüeta para el pulgar 38 para facilitar la apertura y el cierre del conjunto del recipiente 10. El tapón 30 se acopla al recipiente 12 mediante una bisagra 40. La lengüeta 38 y la bisagra 40 se colocan preferiblemente en extremos opuestos del tapón 30 y se extienden perpendicularmente desde el faldón 34. La bisagra 40 también se puede unir al reborde 26 del recipiente 12. La bisagra 40 incluye opcionalmente un rebaje 42 que funciona como punto de flexión durante la apertura y el cierre del conjunto del recipiente 10. La bisagra 40 incluye opcionalmente dos elementos, 40A y 40B, respectivamente, formados a cada lado del rebaje 42. El primer elemento 40A se puede unir al reborde 26 del recipiente 12 (o a otra parte del recipiente 12) y el segundo elemento 40B se une al tapón 30. Según se describirá con más detalle a continuación, en una forma de realización de ejemplo del concepto descrito, los elementos del recipiente 12 y el conjunto de tapón 29 descritos hasta ahora se producen por medio de un proceso de moldeo por inyección. En la forma de realización de ejemplo de las Fig. 1 y 2, el recipiente 12 y el tapón 30 se forman (por medio de moldeo por inyección) a partir de un material plástico como partes de un único componente unitario. Sin embargo, se debe apreciar que dichos componentes se pueden formar de forma alternativa por separado sin variar el alcance de la presente invención.

El recipiente 12, el tapón 30 y la bisagra 40 se pueden fabricar principalmente a partir de uno o más materiales termoplásticos moldeables por inyección, incluyendo, por ejemplo, una poliolefina tal como el polipropileno o el polietileno. De acuerdo con una forma de realización opcional, el conjunto del recipiente 10 se puede fabricar de una mezcla que comprenda principalmente material termoplástico y una proporción muy pequeña de material elastomérico termoplástico (en donde el producto final endurecido es, en esencia, duro o no compresible). Opcionalmente, una construcción polimérica del conjunto del recipiente 10 (distinta de la junta 50, descrita a continuación) puede tener hasta un 2% de TPE en peso.

Con el fin de proporcionar un mejor sellado estanco a la humedad entre el tapón 30 y el recipiente 12, el conjunto del tapón 29 incluye además una junta comprimible 50 que tiene una forma similar a la de la parte superior 20 del recipiente 12 y el tapón 30 y que se forma a partir de un material más blando y/o un material que tiene un punto de fusión más bajo (por ejemplo, un elastómero termoplástico) que el material a partir del que se forman el recipiente 12 y el tapón 30. Según se utiliza en la presente memoria, los términos "elastómero" o "material elastomérico" se deben entender en un sentido amplio. Un elastómero particularmente preferido para la junta 50 es un elastómero termoplástico (TPE), opcionalmente uno que tenga una dureza Shore A de 20 a 50, preferiblemente de 20 a 40, más preferiblemente de 20 a 35. Como alternativa, los términos "elastómero" o "material elastomérico" pueden incluir gomas de silicona u otros materiales blandos y elásticos preferiblemente moldeables por inyección, apropiados para crear una junta de compresión contra una superficie comparativamente más dura (por ejemplo, termoplástica). La formación de la junta 50 se describe en detalle a continuación.

La Fig. 3 ilustra una vista en sección transversal del conjunto de recipiente 10 en una posición cerrada. En dicha posición cerrada, el faldón 34 del tapón 30 cubre el recipiente 12 y descansa sobre el reborde 26 del mismo. El borde 24 del recipiente 12 se sitúa dentro del rebaje 36 de la pared interior 37 del faldón 34 del tapón 30, y se acopla de forma hermética al mismo, creando de este modo una disposición de sellado dura (por ejemplo, un acoplamiento de sellado de termoplástico a termoplástico). La junta 50, que se comprime entre la base 32 del tapón 30 y la parte superior 20 del recipiente 12, proporciona un acoplamiento de sellado adicional, creando de este modo una disposición de sellado blanda. Se debe apreciar que el recipiente 12 se puede sellar y/o resellar aplicando, en un movimiento singular, presión hacia abajo sobre la lengüeta de pulgar 38 o la base 32 del tapón 30 para obtener una junta estanca a la humedad. Se debe apreciar que, en dicha posición cerrada, las dos disposiciones de sellado diferentes, es decir, la disposición de sellado dura mencionada anteriormente y la disposición de sellado blanda, proporcionan una disposición de sellado mejorada con respecto a las soluciones existentes. La disposición de sellado dura también proporciona una disposición de cierre a presión, que proporciona la fuerza de cierre necesaria para efectuar el acoplamiento de sellado blando y mantener el conjunto del recipiente 10 en una posición cerrada.

Con el fin de proporcionar dicho sellado estanco a la humedad mejorado, la superficie de interacción de la disposición de sellado dura, es decir, las superficies del borde 24 del recipiente 12 y el rebaje 36 de la tapadera 30, deben estar libres de arañazos y líneas de partición o, de lo contrario, la humedad se puede transferir fácilmente más allá de dicha junta dura. Como consecuencia de dicho requisito, la junta 50 no se puede sobremoldear sobre la base 32 del tapón 30, ya que la extracción del núcleo necesario para formar el tapón 30 y la reinserción del otro núcleo necesario para formar la junta 50 puede dar como resultado arañazos/marcas en la superficie del rebaje 36, creando de este modo un punto para la entrada de humedad. Para evitar dichos arañazos/marcas en la superficie del rebaje 36 del tapón 30, el tapón 30 se sobremoldea en su lugar de manera exclusiva en la junta 50, un ejemplo de lo cual se describe a continuación junto con las Fig. 4 y 5.

Con referencia ahora a las Fig. 4 y 5, se describirá un ejemplo del proceso de moldeo por inyección mediante el cual se forma el conjunto de recipiente 10. En una etapa inicial, la junta 50 se proporciona en una ranura 100 de un primer elemento de nucleo 101 que se coloca en un conjunto del molde 102 (mostrado sombreado con líneas cruzadas en las Fig. 4 y 5). La junta 50 se puede formar por medio de moldeo por inyección u otro proceso adecuado y, como se ha descrito anteriormente, se forma a partir de un material TPE blando, opcionalmente uno que tenga una dureza Shore A de 20 a 50, preferiblemente de 20 a 40, más preferiblemente de 20 a 35 (una vez solidificado). La junta 50 se proporciona en la ranura 100, de tal manera que sólo queda expuesta una única superficie, es decir, la superficie 50A de la misma. A continuación, se inyecta en el conjunto del molde 102 un suministro de plástico fundido, según se muestra de forma general por medio de las flechas de flujo F, por medio de un puerto 103, opcionalmente situado cerca de la parte del conjunto del molde 102 que corresponde a la base 14 del recipiente 12. Después de llenar la parte del conjunto del molde 102 que corresponde al recipiente 12 (es decir, el espacio alrededor del núcleo 104), el suministro F de plástico fundido pasa a través de la parte del conjunto del molde 102 que corresponde a la bisagra 40 y entra en la parte que corresponde al tapón 30 e incluye la junta 50, tal como se ilustra de forma esquemática en la Fig. 5. Al llenar el resto del conjunto del molde 102, el suministro F de plástico fundido fluye generalmente en paralelo a la superficie expuesta 50A de la junta 50, y por lo tanto generalmente no perturba la junta previamente formada al tiempo que se sobremoldea/adhiere a la misma. Una vez llenado el conjunto del molde 102, se deja enfriar/solidificar el plástico fundido, formando de este modo el conjunto del tapón 29 (es decir, el tapón 30 con la junta 50) y el recipiente 12, que constituye el conjunto del recipiente 10 terminado. A continuación, el conjunto del recipiente 10 se extrae del molde 102. Opcionalmente, en una forma de realización alternativa, el conjunto de tapón se forma en un molde separado del recipiente y posteriormente se ensambla con el mismo.

Se debe apreciar que la práctica convencional en el moldeo por inyección es moldear un material más blando sobre un material más duro, ya que de lo contrario el material más duro tenderá a forzar al material más blando fuera del molde. Sin embargo, de acuerdo con el concepto exclusivo descrito, protegiendo de forma eficaz el material más blando de la junta 50 en la ranura 100, de tal manera que sólo quede expuesta la superficie 50A de la misma y, a continuación, haciendo que el suministro F de plástico más duro pase generalmente paralelo y adyacente a dicha superficie, el material de plástico más duro que forma el resto del conjunto del recipiente 10 se puede sobremoldear a la junta 50, produciendo de este modo la superficie impoluta del rebaje 36 anteriormente descrita.

Según se ilustra en la Fig. 2, el tapón 30, el recipiente 12 y la junta 50 pueden tener una forma generalmente circular. Como alternativa, el tapón 30, el recipiente 12 y la junta 50 pueden tener una forma no circular, sin importar si la forma es simétrica o asimétrica, sin variar el alcance de la presente invención. Otras formas adecuadas incluyen el cuadrado, el triángulo, la elipse, el rectángulo, el trapecio y muchas otras. Por ejemplo, los recipientes elípticos tales como los descritos en la publicación de patente de EE. UU. n.° 20110127269, que se incorpora por referencia en la presente memoria en su totalidad, se pueden moldear de forma ventajosa de acuerdo con los conceptos descritos en la presente memoria. Si el conjunto está provisto de esquinas, estas pueden ser cuadradas o redondeadas. Se contempla que las técnicas de moldeo de acuerdo con el concepto descrito serían particularmente útiles para mejorar el sellado de los recipientes no redondos, que tienden a ser más difíciles de hacerlos estancos a la humedad utilizando sólo juntas duras más convencionales (sin una junta de compresión dura a blanda).

En una forma de realización de ejemplo del concepto descrito, la junta 50 tiene un espesor vertical de 0,25 mm a 1,25 mm.

El conjunto del recipiente 10 puede ser generalmente de cualquier tamaño necesario para alojar el contenido deseado. Si bien se muestra como formado de forma integral como un elemento unitario, se debe apreciar que el tapón 30 y el recipiente 12 también se podrían formar como elementos separados y, a continuación, ensamblarse juntos, siempre que el tapón 30 y la junta 50 se formen generalmente de otra forma según se describe en la presente memoria.

A continuación, se describe una característica opcional del concepto descrito. Con referencia a la Fig. 6, se muestra una vista ampliada de una parte del conjunto del recipiente 10 mostrado en la Fig. 3. La parte superior 20 del recipiente 12 termina con un borde superior 211. El borde superior 211 comprime la junta 50 para proporcionar un acoplamiento de sellado 264 cuando el conjunto del recipiente 10 se cierra, según se describió anteriormente. La superficie de sellado compresible 230 de la junta 50 se configura para ser comprimida por una superficie superior comparativamente dura 211 de la parte superior 20 del recipiente 12, cuando el conjunto del recipiente 10 se cierra. La junta 50 en la forma de realización de ejemplo tiene opcionalmente la forma de un anillo. El término "anillo", tal como se utiliza en la presente memoria, se puede referir a un elemento redondo anular con una abertura central. Sin embargo, un "anillo" no se limita necesariamente a dicha configuración y podría incluir configuraciones no redondas, así como elementos elastoméricos que se rellenen, al menos en parte, en el centro (es decir, donde se podría encontrar de otro modo la abertura de un anillo). De este modo, un "anillo" podría incluir un elemento elastomérico en forma de disco, por ejemplo.

Las Fig. 7A y 7B son ilustraciones esquemáticas que muestran la junta 50 inmediatamente antes de su acoplamiento con la superficie de sellado termoplástica del cuerpo (Fig. 7A), seguido del acoplamiento de sellado 264 de la junta 50 con la superficie superior 211 del recipiente 12 (Fig. 7B, que en realidad es una vista ampliada de la Fig. 6). La compresión vertical de la junta 50 hace que una parte de la junta 50 se deforme de forma elástica y resistente y se expanda radialmente en un hueco 280 proporcionado entre el recipiente 12 y la tapadera 30. Esta operación se explica ahora en detalle.

La Fig. 6 muestra una sección transversal parcial ampliada del conjunto del recipiente 10 con la tapadera 30 en la posición cerrada. Un acoplamiento de sellado 264 en forma de una junta de compresión proporcionada entre la superficie superior 211 del recipiente 12 y la junta 50 hace que la sección transversal de la junta 50 aparezca ligeramente escalonada o hendida a lo largo de la superficie de acoplamiento 230 de la junta 50. Con propósitos ilustrativos, esta hendidura es más clara y pronunciada en la vista ampliada mostrada en la Fig. 7B. La Fig. 7A muestra la sección transversal de la junta 50 inmediatamente antes de que entre en contacto con la superficie superior 211 del recipiente 12 para formar el acoplamiento de sellado 264. Según se muestra en la Fig. 7A, la junta 50, cuando no está acoplada con la superficie superior 211, no tiene dicha hendidura. La hendidura en la superficie de acoplamiento 230 de la junta 50 es el producto de la deformación elastomérica de la junta 50 resultante del acoplamiento de sellado 264 con la superficie superior del borde 211.

En particular, la junta 50 (por ejemplo, en forma de anillo) no está delimitada o bloqueada por ninguna estructura tanto en el lado derecho inmediato 50R como en el lado izquierdo 50L de la misma. De este modo, cuando la junta 50 se comprime verticalmente, una parte de esta se expande elásticamente o migra radialmente hacia afuera (hacia la izquierda), hacia adentro (hacia la derecha) o hacia ambos lados. Se proporciona un hueco 280, por ejemplo, entre la junta 50 y el faldón 34 de la tapadera 30 para proporcionar un "espacio vital" para que el material de la junta se expanda radialmente cuando se acopla. La Figura 7B ilustra la parte radialmente expandida 50E de la junta (mostrada expandida en la dirección E de la Fig. 7B), ocupando una parte del hueco 280. En la medida en que dicha expansión aparece exagerada en las figuras en comparación con la implementación real, es meramente para fines ilustrativos. Esta expansión radial en la característica hueca proporciona al menos dos funciones importantes.

En primer lugar, da como resultado la moderación de la fuerza de resorte vertical entre el elastómero y el borde. Si bien es conveniente que se proporcione una ligera fuerza de resorte para fortalecer o reforzar el acoplamiento de sellado 264, una fuerza de resorte excesiva puede tender a reducir la fuerza de apertura hasta el punto de que el recipiente se pueda abrir de forma inadvertida. Se debe alcanzar un equilibrio entre una fuerza de apertura deseablemente baja por un lado (especialmente para los usuarios ancianos y/o diabéticos) y una fuerza de apertura que sea tan baja que pueda dar lugar a aperturas inadvertidas del envase, por ejemplo, por medio de las variaciones de presión comunes que se pueden producir dentro del recipiente durante el transporte. Cuando se permite que el material blando (por ejemplo, elastómero) de la junta 50 se expanda radialmente, la fuerza de resorte vertical se puede proporcionar de este modo con un nivel aceptable.

La segunda función importante es que el área superficial de contacto entre las respectivas superficies de sellado del acoplamiento de sellado 264 aumenta por medio de la expansión radial del material relativamente blando de la junta 50. Este aumento del área superficial de sellado de blando a duro (por ejemplo, de elastómero a termoplástico) proporciona un sellado más robusto en el lugar del acoplamiento de sellado 264.

En la técnica de moldeo, los métodos de acuerdo con aspectos opcionales del concepto descrito permiten por un lado proporcionar la junta 50 sin que esté delimitada, bloqueada o reforzada tanto en un lado derecho inmediato 50R como en un lado izquierdo 50L de esta, por ejemplo, mediante una extensión termoplástica en la tapadera 30 u otra estructura.

Opcionalmente, un conjunto de recipiente de acuerdo con cualquier forma de realización del concepto descrito se puede utilizar de forma ventajosa para albergar tiras reactivas de diagnóstico, tiras de administración de medicamentos, composiciones biológicas, suplementos, productos farmacéuticos o cualquier otro producto sensible a la humedad. Opcionalmente, un conjunto de recipiente de acuerdo con cualquier forma de realización puede incluir en el mismo un material desecante (por ejemplo, en forma de polímero con desecante, preferiblemente un polímero con desecante trifásico) para absorber la humedad en la cavidad interna. El término "polímero trifásico" hace referencia a un polímero con desecante que comprende un polímero base, un desecante y un agente canalizador, por ejemplo, según se describe en las Patentes n o 5.911.937; 6.080.350, 6.124.006, 6.130.263, 6.194.079, 6.214.255, 6.486.231, 7.005.459, y en la publicación de patente de EE. UU. n ° 2016/0039955, cada una de las cuales se incorpora en la presente memoria por referencia como si estuviese descrita por completo. De forma ventajosa, en un aspecto opcional de la invención, la junta blanda-dura en combinación con la junta dura-dura (en serie) reduce de forma confiable la entrada de humedad. Esto, a su vez, permite reducir la utilización de dicho material desecante, lo que da como resultado menores costes de fabricación. Opcionalmente, un inserto de polímero con desecante se puede ensamblar o comoldear con el recipiente.

EJEMPLOS

La invención se ilustrará con más detalle con referencia a los siguientes Ejemplos, pero se debe entender que la presente invención no se considera limitada a los mismos.

Ejemplo 1

Se realizaron pruebas para medir la entrada de humedad en viales de 24 ml de acuerdo con la forma de realización del recipiente mostrado en las Fig. 1-3 y fabricados de acuerdo con los procesos de moldeo por inyección descritos en la presente memoria (Grupo A). Las condiciones ambientales se ajustaron en 30 °C y 80 % de humedad relativa. Había 48 recipientes de este tipo en la población probada. Estos resultados de la entrada de humedad se compararon con los datos recopilados de las pruebas a una población de 7553 recipientes (Grupo B) que eran idénticos en cuanto a los materiales a los recipientes del Grupo A, excepto que los recipientes del Grupo B sólo incluían una junta dura (plástico a plástico), sin la junta adicional (blanda) (elastómero a plástico). La siguiente tabla muestra una comparación uno al lado del otro de los datos recogidos.

Según muestran los datos, la adición de la segunda junta dio lugar a una reducción significativa de la entrada media y a una reducción sorprendentemente significativa de la desviación estándar de la entrada de humedad. Esta reducción significativa de la desviación estándar es notable e importante desde el punto de vista de la producción. En esencia, la junta blanda en combinación con la junta dura permite una entrada de humedad mucho más controlada y predecible (es decir, menor variación), de modo que las estimaciones de humedad del recipiente se pueden cumplir con mucha más precisión. Esto posibilita reducir el material desecante necesario por vial y, por tanto, los costes de producción asociados a la cantidad reducida de material desecante.

Ejemplo 2

Se realizaron pruebas para medir la entrada de humedad en viales de 17 ml de acuerdo con la forma de realización del recipiente mostrada en las Fig. 1-3 y fabricados de acuerdo con los procesos de moldeo por inyección descritos en la presente memoria (Grupo A'). Las condiciones ambientales se ajustaron en 30 °C y 70 % de humedad relativa. Había 144 recipientes de este tipo en la población probada. Estos resultados de la entrada de humedad se compararon con los datos recopilados de las pruebas realizadas a una población de 2923 recipientes (Grupo B') que eran idénticos en cuanto a los materiales a los recipientes del Grupo A', excepto que los recipientes de la Muestra B' sólo incluían una junta dura (plástico a plástico) - sin la junta adicional (blanda) (elastómero a plástico). La siguiente tabla muestra una comparación uno al lado del otro de los datos recogidos.

Al igual que en el ejemplo 1, los datos muestran que la adición de la junta blanda a los conjuntos que tienen la junta dura dio lugar a una reducción significativa de la entrada media y a una reducción sorprendentemente significativa de la desviación estándar de la entrada de humedad.

Se debe tener en cuenta que las medidas volumétricas nominales con referencia a los viales de tiras reactivas de diagnóstico son aproximadas y generalmente entendidas en la industria. Por ejemplo, un vial de "17 ml" puede variar ligeramente de esa medida volumétrica precisa, al igual que un vial de "24 ml". Estos volúmenes de los viales son bien conocidos en la industria. Para abordar esta cuestión, para algunas formas de realización, se proporciona un rango volumétrico, por ejemplo, un recipiente que tenga un volumen interno de 12 ml a 30 ml.

Aunque la invención se ha descrito en detalle con fines ilustrativos sobre la base de lo que se considera actualmente como las formas de realización más prácticas y preferidas, se debe entender que tal detalle es únicamente para ese propósito y que la invención no se limita a las formas de realización descritas, sino que, por el contrario, se pretende cubrir las modificaciones y disposiciones equivalentes que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de formación de un conjunto de tapón (29) para su utilización con un recipiente (12) en la formación de un conjunto de recipiente (10), incluyendo el conjunto de tapón (29) una junta (50) formada a partir de un primer material (50) y un tapón (30) formado a partir de un segundo material (F) que tiene una o ambas de una mayor dureza cuando se solidifica que el primer material (50) y/o una mayor temperatura de fusión que el primer material (50), comprendiendo el método:

proporcionar, en un molde (102) con una parte que define la forma del conjunto del tapón (29), el primer material (50) en una ranura (100) en una primera parte (101) del molde (102) de tal manera que sólo una única superficie (50A) del primer material (50) esté expuesta a una parte vacía del molde (102);

en donde el molde (102) tiene además una parte que define la forma del recipiente (12);

proporcionar, por medio de un proceso de moldeo por inyección, el segundo material (F) en forma líquida en la parte del molde (102) que define la forma del recipiente (12);

proporcionar el segundo material (F) en forma líquida en la parte vacía del molde (102), que define la forma del tapón (30) adyacente a, y acoplado con, el primer material (50);

permitir que el segundo material (F) se solidifique y llegue a acoplarse directamente con el primer material (50), formando de este modo el conjunto del tapón (29), y

permitir que el segundo material (F) se solidifique, formando de este modo el conjunto del recipiente (10) en el que el recipiente (12) se forma de forma integral con el tapón (30).

2. El método de la reivindicación 1, en donde proporcionar un primer material (50) en una ranura (100) comprende proporcionar el primer material (50) en la ranura (100) por medio de otro proceso de moldeo por inyección.

3. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde el primer material (50) es un material elastomérico que se inyecta en forma líquida en la ranura (100) de la primera parte (101) del molde (102).

4. El método de la reivindicación 3, en donde el segundo material (F) es un material plástico, opcionalmente una poliolefina, que tiene una mayor dureza cuando se solidifica que el primer material (50).

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el segundo material (F) se proporciona por medio del proceso de moldeo por inyección de forma que fluya en una dirección generalmente paralela a la superficie única (50A) del primer material (50) que está expuesta