IT202100001430A1

IT202100001430A1 - Tappo per contenitore.

Info

Publication number: IT202100001430A1
Application number: IT102021000001430A
Authority: IT
Inventors: Falzoni Alessandro
Original assignee: Sacmi
Priority date: 2021-01-26
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2022-07-26
Also published as: US20220234790A1; MX2022000927A; EP4032828B1; US11565854B2; EP4032828A1; CN114789851A; HUE061134T2; CN114789851B; ES2939064T3; BR102022001175A2; ZA202200936B

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

?Tappo per contenitore?

La presente invenzione ha per oggetto un tappo per un contenitore.

In particolare, l?invenzione concerne un tappo il quale ? particolarmente, ma non esclusivamente, adatto per contenitori, ad esempio bottiglie, destinati a contenere sostanze liquide pressurizzate o gasate, e cio? addizionate di anidride carbonica, oppure che potrebbero sviluppare anidride carbonica durante un periodo di stoccaggio successivo alla produzione.

Sono noti tappi per contenitori comprendenti un corpo a tazza dotato di una parete trasversale e di una parete laterale estendentesi attorno ad un asse, i quali sono tipicamente realizzati in materiale plastico e sono provvisti di una linea di separazione realizzata nella parete laterale per definire un anello di trattenimento ed un elemento di chiusura, impegnabile in maniera rimuovibile con il collo, cos? da aprire o chiudere il contenitore. L?anello di trattenimento pu? essere configurato per rimanere ancorato ad un collo del contenitore. L?elemento di chiusura ? provvisto di una struttura di filettatura interna, atta ad impegnarsi con una struttura di filettatura esterna del collo, che si estende attorno all?asse in modo elicoidale per consentire di svitare e riavvitare il tappo sul collo.

Lungo la linea di separazione sono presenti i ponti frangibili, destinati ad essere rotti alla prima apertura del tappo. Infatti, quando il tappo viene aperto per la prima volta e viene svitato dal collo del contenitore, l?elemento di chiusura si separa dall?anello di trattenimento lungo la linea di separazione a seguito della rottura dei ponti frangibili ed in questo modo l?anello di trattenimento pu? rimanere associato al collo della bottiglia, mentre l?elemento di chiusura pu? essere separato dal contenitore. Successivamente, il corpo a tazza pu? essere riavvitato sul collo, per richiudere il contenitore e riportare il contenitore in una condizione di chiusura.

La linea di separazione pu? essere prodotta per taglio, oppure durante lo stampaggio del tappo, e la conformazione della linea di separazione determina la modalit? con la quale l?elemento di chiusura e l?anello di trattenimento si separano a seguito della prima apertura del tappo stesso. Ad esempio, sono noti tappi in cui la linea di separazione ? configurata in modo da estendersi circonferenzialmente per tutta la parete laterale in modo che l?elemento di chiusura si distacchi completamente dall?anello di trattenimento, al momento della prima apertura del tappo. Rimanendo collegato al collo, l?anello di trattenimento informa l?utilizzatore dell?avvenuta apertura del tappo.

Sono anche noti tappi in cui la linea di separazione ? configurata in modo che l?anello di trattenimento resti collegato all?elemento di chiusura, dopo la prima apertura, e possa essere rimosso assieme ad esso.

Sono anche noti altri tappi in cui la linea di separazione ? circonferenzialmente interrotta per lasciare unito l?elemento di chiusura e l?anello di trattenimento nella condizione di apertura del tappo. In questo caso, la linea di separazione si estende tra una prima estremit? ed una seconda estremit? che definiscono tra di esse una zona di unione tra l?elemento di chiusura e l?anello di trattenimento. Dopo la prima apertura del tappo, l?elemento di chiusura rimane collegato all?anello di trattenimento ed entrambi rimangono collegati al collo della bottiglia ed un utilizzatore pu? ruotare o spostare l?elemento di chiusura, quando ? disimpegnato dal collo, fra una condizione di apertura, per accedere al contenuto del contenitore, ed una condizione di chiusura, nella quale l?elemento di chiusura impedisce l?accesso al contenitore.

Il tappo pu? essere prodotto ad esempio tramite stampaggio di un materiale polimerico, per esempio stampaggio a compressione oppure stampaggio ad iniezione.

La struttura di filettatura interna del tappo pu? comprendere un singolo filetto, oppure una pluralit? di filetti, ciascun filetto avvolgendosi ad elica assialmente attorno ad un asse del tappo da un inizio, disposto in prossimit? della parete trasversale, fino ad una fine, disposta in prossimit? della linea di separazione ed in modo analogo, anche la struttura di filettatura esterna del collo pu? comprendere un singolo filetto, oppure una pluralit? di filetti, avvolti in modo elicoidale attorno ad un asse del collo.

I tappi in plastica, come quelli sopra descritti, sono utilizzati diffusamente per chiudere contenitori destinati a contenere bevande gasate, o comunque prodotti pressurizzati oppure pressurizzabili nel tempo (ad esempio bevande fermentabili), ma, nel caso di utilizzo per prodotti pressurizzati, tali tappi ed i colli di tali contenitori sono progettati in modo opportuno.

Infatti, un utilizzatore pu? rimuovere in sicurezza un tappo dal contenitore solo se una pressione residua del gas all?interno del contenitore, prima che la struttura di filettatura interna del tappo si sia disimpegnata completamente dalla struttura di filettatura esterna del collo, ? nulla, o comunque minima. Se, infatti, non fosse nulla, o comunque minima, tale pressione residua potrebbe provocare una espulsione violenta del tappo dal collo e quindi potrebbero verificarsi danni agli oggetti eventualmente colpiti, o anche peggio, lesioni fisiche all?utilizzatore qualora quest?ultimo fosse colpito.

A tale scopo, i tappi in plastica per prodotti pressurizzati ed i colli dei contenitori destinati a contenere tali prodotti sono particolarmente configurati per facilitare lo sfiato e il rilascio graduale della pressione del gas presente all'interno del contenitore durante la rimozione del tappo stesso. Sia la struttura di filettatura interna del tappo, che la struttura di filettatura esterna del collo, sono dotate rispettivamente di una pluralit? di scanalature di sfiato e di una pluralit? di canali di sfiato che si estendono assialmente e che attraversano ed interrompono le rispettive filettature.

In questo modo, il gas presente all?interno del contenitore pu? fuoriuscire attraverso le scanalature di sfiato ed i canali di sfiato, anche quando la struttura di filettatura interna ? ancora impegnata dalla struttura di filettatura esterna, per garantire un rilascio graduale del gas stesso. Particolarmente, quando una scanalatura di sfiato del tappo si affaccia ad un canale di sfiato del collo, si creano zone preferenziali per la fuoriuscita del gas in pressione dal contenitore che velocizzano la fuoriuscita del gas stesso.

Per limitare sempre di pi? il consumo di plastica, e quindi l?impatto ambientale dovuto a tali consumi, si stanno diffondendo sul mercato tappi per bevande gasate che sono di altezza e diametro minore di quelli finora utilizzati in modo da ridurre il peso della materia plastica utilizzata per ciascun tappo.

Questi tappi, essendo pi? bassi e pi? stretti di quelli finora utilizzati, lasciano uno spazio libero tra una superficie interna del tappo ed una superficie esterna del collo che ? ridotto rispetto ad uno stesso valore misurato per i tappi utilizzati finora. Ad esempio, pu? essere ridotto in direzione assiale un passo tra parti sovrapposte della struttura di filettatura, e pu? essere ridotta in una direzione trasversale rispetto all?asse una distanza tra una cresta del filetto e la superficie esterna del collo.

Per questi tipi di tappi, come conseguenza della riduzione dello spazio libero tra tappo e collo del contenitore, ? difficoltosa la fuoriuscita del gas in pressione dal contenitore.

Pur potendo aumentare nel tappo il numero di scanalature di sfiato, per aumentare il detto spazio libero, ci? non ? sempre consigliabile. Infatti, la struttura di filettatura svolge una funzione di nervatura che irrigidisce, e quindi irrobustisce, l?elemento di chiusura, impedendo che quest?ultimo si possa deformare allargandosi all?aumentare della pressione. Riducendo la struttura di filettatura, si potrebbe verificare il disimpegno improvviso della struttura di filettatura interna del collo dalla struttura di filettatura esterna del tappo. In tali condizioni, la pressione interna del contenitore potrebbe provocare l?espulsione violenta del tappo nonostante l?aumento del numero di scanalature di sfiato.

Uno scopo dell?invenzione ? migliorare i tappi per contenitore di tipo noto, particolarmente i tappi per contenitori atti a contenere bevande pressurizzate, che comprendono una struttura di filettatura interna destinata ad accoppiarsi con una struttura di filettatura esterna del collo, in cui la struttura di filettatura interna del collo comprende almeno due scanalature di sfiato per garantire un rilascio graduale della pressione contenuta nel contenitore.

Un altro scopo ? quello di fornire un tappo per un contenitore atto a contenere bevande pressurizzate, che consenta di far fuoriuscire efficacemente il gas in pressione quando il tappo viene svitato dal collo senza pregiudicare la forza con la quale il tappo ? trattenuto unito al collo. Tali scopi ed altri ancora vengono raggiunti da un tappo per un contenitore in accordo con la rivendicazione 1 e le rivendicazioni da essa dipendenti. Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

Figura 1 ? una vista assonometrica di un contenitore per bevande pressurizzate di tipo noto e di un tappo in accordo con l?invenzione destinato ad essere applicato su di un collo del contenitore, in cui una struttura di filettatura interna del tappo ? configurata per impegnarsi con una struttura di filettatura esterna di un collo del contenitore;

Figura 2 ? una vista assonometrica del tappo di Figura 1;

Figura 3 ? una vista in sezione del tappo di Figura 1;

Figura 4 ? una vista in sezione di una confezione comprendente il tappo ed il contenitore di Figura 1, quando il tappo ? applicato al contenitore ed ? nella condizione di chiusura;

Figura 5 ? una vista in sezione della confezione di figura 3, quando il tappo ? stato gi? aperto la prima volta e la struttura di filettatura interna del tappo ? parzialmente disimpegnata dalla struttura di filettatura esterna del collo; Figura 6 ? una vista in sezione del collo del contenitore di Figura 1, in cui sono indicate alcune quote identificative di parametri significativi del collo.

Con riferimento alle figure da 1 a 6 allegate, con 1 ? mostrato un tappo per chiudere un contenitore 2, particolarmente una bottiglia destinata a contenere una sostanza liquida quale una bevanda.

In particolare, il contenitore 2 pu? essere destinato a contenere bevande pressurizzate, e cio? addizionate di anidride carbonica, oppure bevande che potrebbero sviluppare anidride carbonica durante un periodo di stoccaggio successivo alla produzione.

Si precisa che, nella presente descrizione, a componenti identici saranno attribuiti gli stessi numeri di riferimento.

Il tappo 1 ? realizzato in materiale polimerico. Qualsiasi materiale polimerico adatto ad essere stampato pu? essere impiegato per ottenere il tappo 1. Il tappo 1 ? mostrato nelle figure da 1 a 3 in una condizione nella quale il tappo 1 si trova quando esce da una linea di produzione di tappi e pu? essere applicato ad un collo 201 del contenitore 2, in combinazione con esso, come illustrato nelle figure 4 e 5, nelle quali viene mostrata una confezione comprendente il tappo 1 applicato sul collo 201.

Il tappo 1 comprende una parete laterale 3 che si estende attorno ad un asse Z, ed una parete trasversale 4 disposta ad una estremit? della parete laterale 3, cos? da chiudere tale estremit?. La parete trasversale 4 si estende trasversalmente, in particolare perpendicolarmente, all?asse Z. L?asse Z ? un asse centrale, di simmetria per il tappo 1 ed ? anche un asse centrale di simmetria per il collo 201 del contenitore 2, quando il tappo 1 ? ad esso applicato.

La parete trasversale 4 pu? essere piana, anche se altre forme sono teoricamente possibili. Nell?esempio raffigurato, la parete trasversale 4 ha una forma in pianta sostanzialmente circolare.

La parete laterale 3 e la parete trasversale 4 definiscono un corpo conformato a tazza, adatto a ricevere una porzione terminale del collo 201 del contenitore 2, cosicch? il tappo 1 possa chiudere il contenitore stesso. Come mostrato nelle figure 1 e 6, il collo 201 si estende da un?apertura di erogazione 202 ad un anello di supporto 203, configurato per consentire un supporto del contenitore 2 durante il processo produttivo di realizzazione del contenitore 2 stesso. Un bordo superiore 202? circonda l?apertura di erogazione 202.

Si precisa che in questa descrizione i termini superiore, oppure inferiore, sopra, oppure sotto, fanno riferimento ad un contenitore 2 disposto verticalmente, in cui l?asse Z ? quindi disposto verticale.

Il collo 201 comprende una superficie esterna 204 dalla quale protrude una struttura di filettatura esterna 205 per l?accoppiamento rimovibile del contenitore 2 al tappo 1.

Il collo 201 comprende inoltre un anello di bloccaggio 206, disposto tra la struttura di filettatura esterna 204 e l?anello di supporto 203, che protrude anch?esso dalla superficie esterna 204 ed ? conformato per impegnarsi con il tappo 1 durante un passaggio da una condizione di chiusura ad una condizione di apertura del tappo 1. L?anello di bloccaggio 206 ? un ringrosso anulare, che si proietta dalla superficie esterna 204 del collo 201 in un piano posto trasversalmente all?asse Z.

La struttura di filettatura esterna 205 comprende un unico filetto esterno che si estende angolarmente per un angolo maggiore di 360? e minore di 720? (ad esempio tra 620? e 710?) attorno all?asse Z e presenta una pluralit? di canali di sfiato 207 che interrompono detto unico filetto e definiscono prime porzioni 208, prossime al bordo superiore 202?, e seconde porzioni 209, disposte assialmente al di sotto delle prime porzioni 208. Detto unico filetto esterno si sviluppa, pertanto, attraverso le prime porzioni 208 (che definiscono un primo giro di filettatura) e le seconde porzioni 209 (che definiscono un secondo giro di filettatura) a partire da un inizio, posto in prossimit? del bordo superiore 202?, ad una fine, posta in prossimit? dell?anello di bloccaggio 206.

Come mostrato nella Figura 6, nel collo 201 ? possibile identificare alcune grandezze caratteristiche che possono essere utilizzate per definire pi? tipologie diverse di colli dal punto di vista dimensionale, come secondo specifiche indicate in fondo a tale descrizione.

Con T ? indicato il diametro di cresta della struttura di filettatura esterna, che corrisponde al diametro di cresta delle prime porzioni 208 e/o delle seconde porzioni 209.

Con C ? indicato il diametro interno del collo 201, in corrispondenza del bordo superiore 202?.

Con A ? indicato il diametro dell?anello di bloccaggio 206.

Con PT ? indicato il diametro di un punto dell?anello di supporto 203 specificato ai fini della definizione delle caratteristiche geometriche del collo 201 stesso.

Con H ? indicata una altezza del collo 201, considerata a partire dalla quota assiale del punto PT.

Con X ? indicata una altezza del collo 201, considerata a partire da un fondo dell?anello di supporto 203.

Con P ? indicata una distanza assiale tra due porzioni della struttura di filettatura esterna 205 tra di loro sovrapposte, e cio? la distanza tra una delle prime porzioni 208 e la seconda porzione 209 alla quale ? sovrapposta, misurate in corrispondenza di un punto significativo interno della prima porzione 208 e di un corrispondente punto significativo interno della seconda porzione 209. Con P, in altre parole, ? indicato il passo P della struttura di filettatura esterna 205.

Con K ? indicata una distanza assiale tra il bordo superiore 202? e la quota assiale del punto significativo interno della prima porzione 208.

Per una pi? approfondita nomenclatura riferita alle grandezze caratteristiche del collo 201 del contenitore 2, ed una pi? precisa definizione geometrica, si rimanda alle specifiche presenti nella ISBT Threadspecs? (International Society of Beverage Technologists).

Con riferimento alle figure 2 e 3, la parete laterale 3 del tappo 1 ? connessa alla parete trasversale 4 tramite una zona di connessione 401, che pu? essere conformata, in sezione, come uno spigolo smussato oppure un raccordo circolare.

Il tappo 1 comprende una linea di separazione 5, mostrata almeno nella figura 3, che ? prevista sulla parete laterale 3 per definire un anello di trattenimento 301.

La linea di separazione 5, sulla parete laterale 3, definisce, oltre all?anello di trattenimento 301, un elemento di chiusura 302 impegnabile in maniera rimuovibile con il collo, cos? da aprire o chiudere il contenitore. L?elemento di chiusura 302 ? impegnabile per chiudere l?apertura di erogazione 202 del contenitore 2.

L?anello di trattenimento 301 comprende una porzione di trattenimento 303 la quale ? configurata per impegnarsi internamente con l?anello di bloccaggio 206 del collo 201 a seguito della prima apertura del tappo 1. La porzione di trattenimento 303 si estende fino a un bordo libero 304 dell?anello di trattenimento 301, che delimita l?anello di trattenimento 301 dalla parte opposta alla parete trasversale 4.

In altre parole, la porzione di trattenimento 303 ? una porzione inferiore dell?anello di trattenimento 301, e quindi del tappo 1, quando il tappo 1 ? unito al contenitore 2.

Come vedremo, nel tappo 1 delle figure da 1 a 5 l?anello di trattenimento 301 ? configurato per rimanere ancorato al collo 201 del contenitore 2 grazie alla porzione di trattenimento 303. Tuttavia, in altri tipi di tappi, l?anello di trattenimento 301 pu? essere configurato per rimanere collegato all?elemento di chiusura 302, dopo la prima apertura, in modo che possa essere rimosso assieme ad esso.

La parete laterale 3 pu? essere provvista, su una propria superficie esterna, di una pluralit? di linee di zigrinatura 312, estendentesi parallelamente all?asse Z ed atte a favorire la presa del tappo 1 da parte dell?utilizzatore o della macchina tappatrice che applica il tappo 1 sul contenitore 2 da chiudere.

Le linee di zigrinatura 312 possono essere disposte nell?elemento di chiusura 302 ma possono anche proseguire nella zona di connessione 401 e/o nell?anello di trattenimento 301.

Nell?esempio raffigurato nelle figure da 1 a 5, si noti che la parete laterale 3 ? conformata in modo cilindrico e si estende dalla zona di connessione 401, sulla quale sono ricavate le linee di zigrinatura 312, fino al bordo libero 304 dell?anello di trattenimento 301 con un diametro pressoch? costante. Le linee di zigrinatura sono presenti nell?elemento di chiusura ma sono assenti nell?anello di trattenimento 301.

Senza restrizione di generalit? la parete laterale 3 potrebbe essere anche conformata con porzioni di diametri diversi, Ad esempio la parete laterale 3 potrebbe comprendere una porzione cilindrica estendentesi fino alla zona di connessione 401, una porzione allargata di diametro maggiore della porzione cilindrica, che si pu? estendere fino al bordo libero 304 dell?anello di trattenimento 301 ed una porzione di raccordo disposta tra la porzione cilindrica e la porzione allargata. Le linee di zigrinatura 312 possono sono previste sulla superficie di raccordo ma non nella porzione allargata, che ha ? delimitata esternamente da una superficie esterna liscia, ossia pu? essere priva di linee di zigrinatura 312. Tuttavia, ci? non ? necessario, in quanto le linee di zigrinatura 312 si potrebbero estendere anche sulla porzione allargata.

La linea di separazione 5 pu? essere opzionalmente circonferenzialmente interrotta, in modo non illustrato, per lasciare unito l?elemento di chiusura 302 e l?anello di trattenimento 301 nella condizione di apertura del tappo 1. La linea di separazione 5 pu?, ad esempio, estendersi tra una prima estremit? ed una seconda estremit? (non illustrate) che possono definire tra di esse una zona di unione tra l?elemento di chiusura 302 e l?anello di trattenimento 301.

La parete laterale 3 pu? anche comprendere una linea di incisione, non illustrata, che pu? essere prevista per definire, in associazione con la linea di separazione 5, qualora la linea di separazione 5 sia interrotta, almeno una banda di collegamento per collegare tra di loro l?elemento di chiusura 302 e la porzione di trattenimento 303, dopo la prima apertura del tappo 1. La linea di separazione 5 e la linea di incisione possono essere realizzate come linee di taglio, tramite un?operazione di taglio su un corpo concavo ottenuto tramite stampaggio, che possono essere passanti attraverso l?intero spessore della parete laterale, oppure non passanti, se si desidera incidere solo parzialmente lo spessore della parete laterale.

Preferibilmente, la linea di separazione 5 e la linea di incisione (se presente) sono realizzate mediante tagli passanti per un intero spessore della parete laterale.

Opzionalmente, lungo la linea di separazione 5 possono essere previsti una pluralit? di ponti frangibili 503, mentre lungo la linea di incisione possono essere previsti una pluralit? di elementi frangibili, entrambi essendo destinati a rompersi la prima volta che il tappo 1 viene aperto.

Preferibilmente, i ponti frangibili 503 sono previsti lungo la linea di separazione 5 ma non sulla linea di incisione.

Abbiamo detto che l?anello di trattenimento 301 ? configurato per impegnarsi internamente con l?anello di bloccaggio 206.

A tale scopo, come mostrato almeno nelle Figure 1 e 2, l?anello di trattenimento 301 ? provvisto internamente di un elemento di impegno 313, atto ad impegnarsi con l?anello di bloccaggio 206. L?elemento di impegno 313 ? configurato per andare a battuta contro l?anello di bloccaggio 206 al fine di impedire spostamenti assiali dell?anello di trattenimento 301, in allontanamento dal collo 201, quando l?elemento di chiusura 302 viene allontanato dal collo 201. In questo modo, durante la prima apertura del tappo 1, i ponti frangibili 503 sono sollecitati e possono rompersi.

Nel dettaglio, ? la porzione di trattenimento 303 dell?anello di trattenimento 301 ad essere dotata dell?elemento di impegno 313.

L?elemento di impegno 313 ? conformato come un elemento anulare che ? ripiegato attorno al bordo libero 304 verso l?interno della porzione di trattenimento 303. Nel dettaglio, l?elemento anulare pu? essere continuo, come raffigurato nelle figure 1, 2 e 3, oppure pu? essere interrotto, in modo non illustrato. Infatti, pu? essere prevista una pluralit? di elementi ripiegati, non illustrato, conformati come linguette, che si proiettano dal bordo libero 304 e sono ripiegati verso l?interno della porzione di trattenimento 303 per realizzare l?elemento di impegno.

Si noti che l?elemento di impegno 313 ripiegato pu? essere realizzato ripiegando una porzione anulare terminale del corpo concavo ottenuto tramite stampaggio, prima della operazione di taglio necessaria per la realizzazione della linea di separazione 5, oppure opzionalmente anche della linea di incisione, oppure successivamente a tali operazioni di taglio. In alternativa, secondo una versione non illustrata, l?elemento di impegno 313 pu? essere conformato come un ringrosso continuo o interrotto, che da una superficie interna della porzione di trattenimento 303 si proietta verso l?asse Z per impegnarsi con l?anello di bloccaggio 206.

Il tappo 1 raffigurato nelle figure da 1 a 5 ? configurato affinch? l?anello di trattenimento 301, a seguito della prima apertura quando i ponti frangibili 503 della linea di separazione 5 si rompono, rimanga ancorato al collo 201 e l?elemento di chiusura 302 si separi interamente da esso, come mostrato nella figura 5. La linea di separazione 5, in altre parole, si estende circonferenzialmente per tutta la parete laterale 3.

Il tappo 1 comprende inoltre un elemento di tenuta 5, disposto concentrico rispetto alla parete laterale 3, che si estende verso il bordo libero 304 a partire dalla parete trasversale 4 ed ? conformato in modo da essere ricevuto nella apertura di erogazione 202 per fare tenuta con una superficie interna del collo 201.

Come mostrato nelle figure da 1 a 5, il tappo 1 comprende, in aggiunta, una struttura di filettatura interna 305, disposta internamente alla parete laterale 3 dell?elemento di chiusura 302 per accoppiare rimovibilmente l?elemento di chiusura 302 al collo 201 del contenitore 2.

Nel dettaglio la struttura di filettatura interna 305 ? destinata ad accoppiarsi con la struttura di filettatura esterna 205 del collo 201.

La struttura di filettatura interna 305 si estende in modo elicoidale attorno all?asse Z del tappo 1 e comprende almeno due scanalature di sfiato 306 che si estendono assialmente ed interrompono la struttura di filettatura interna 305 cos? definendo primi segmenti 307, prossimi alla parete trasversale 4 e secondi segmenti 308, ai quali i primi segmenti 307 sono assialmente sovrapposti.

I primi segmenti 307 definiscono un primo giro ed i secondi segmenti 308 definiscono un secondo giro nella struttura di filettatura interna 305 elicoidale. La distanza assiale tra i primi segmenti 307 ed i secondi segmenti 308 tra di loro sovrapposti, misurata in corrispondenza di un punto significativo interno di uno dei primi segmenti 307 e di uno dei secondi segmenti 308, definisce un passo (non illustrato) della struttura di filettatura interna 305.

In accordo con l?invenzione, ciascuno dei primi segmenti 307 si estende angolarmente in modo continuo ed almeno un segmento dei secondi segmenti 308 ? interrotto da un passaggio di sfiato 309, per facilitare la fuoriuscita della pressione. Il passaggio di sfiato 309 definisce, nel segmento interrotto dei secondi segmenti 308, almeno una coppia di parti 308?.

Preferibilmente, la dimensione angolare del passaggio di sfiato 309 nel secondo segmento ? molto minore della dimensione angolare della scanalatura di sfiato 306. Tuttavia, ci? non ? necessario in quanto le dimensioni angolari del passaggio di sfiato 309 possono essere uguali, oppure addirittura maggiori, delle dimensioni angolari della scanalatura di sfiato 306.

Grazie alla presente invenzione, tutti i primi segmenti 307 della struttura di filettatura interna 305, che sono maggiormente sollecitati sia durante la permanenza del contenitore 2 nello stato pressurizzato, sia svitando il tappo 1 dal collo 201 in quanto cominciano ad impegnarsi con la struttura di filettatura esterna del collo quando ancora il contenitore 2 ? pressurizzato, sono continui e garantiscono robustezza al momento della maggiore sollecitazione dovuta alla massima pressione interna al contenitore 2. Al tempo stesso, la presenza di almeno uno dei secondi segmenti 308 in cui ? presente il passaggio di sfiato 309, favorisce la fuoriuscita graduale della pressione dal contenitore 2 e non indebolisce il tappo 1 stesso, in quanto i secondi segmenti 308 sono sollecitati dalla pressione interna al contenitore 2 quando tutti i primi segmenti 309 si sono gi? disimpegnati e, pertanto, gran parte della pressione ? gi? stata rilasciata.

Preferibilmente, almeno due dei secondi segmenti 308 sono interrotti da rispettivi passaggi di sfiato 309.

Ancora pi? preferibilmente, tutti i secondi segmenti 308 sono interrotti da rispettivi passaggi di sfiato 309. In questo caso, tutti i secondi segmenti presentano almeno una coppia di parti 308?, come raffigurato almeno nelle figure da 1 a 5.

Anche nel caso in cui tutti i secondi segmenti 308 siano interrotti e presentino rispettivi passaggi di sfiato 309, per favorire al massimo e velocizzare la fuoriuscita della pressione dal contenitore 2, rimane valido quanto detto sopra riguardo la robustezza dell?impegno tra la struttura di filettatura interna 305 e la struttura di filettatura esterna 205. Infatti, la sollecitazione alla quale i secondi segmenti 308 sono sottoposti non ? in grado di deformare la parete laterale 3 del tappo 1.

Ci? garantisce una tenuta ottimale del tappo 1 sul collo 201 durante l?impegno tra la struttura di filettatura interna 305 e la struttura di filettatura esterna 205 ed una fuoriuscita completa della pressione presente all?interno del contenitore 2 quando la struttura di filettatura interna 305 del tappo si ? disimpegnata dal collo 201.

La struttura di filettatura interna 305 pu? comprendere terzi segmenti, non illustrati, ai quali i secondi segmenti 308 sono assialmente sovrapposti; in cui almeno un segmento dei terzi segmenti pu? essere interrotto da una rispettiva apertura di sfiato, non illustrata, la quale pu? essere assialmente allineata al passaggio di sfiato 309 del secondo segmento 308.

I terzi segmenti, se presenti, definiscono un terzo giro nella struttura di filettatura interna 305 elicoidale, che ? disposto al di sotto del secondo giro definito dai secondi segmenti 308.

A contenitore chiuso, e cio? con il contenitore 2 al quale ? stato applicato il tappo 1, la Richiedente ha eseguito un gruppo di prove utilizzando acqua gasata con un livello di CO2 compreso tra 4.5 vol (9 g/l di CO2) e 5.2 vol (10.5 g/l CO2) e valutando con metodi differenti le prestazioni del tappo 1 in accordo con l?invenzione, per quello che riguarda la fuoriuscita del gas prima della apertura e la deformazione dello stesso nel tempo a seguito della sollecitazione della pressione.

Nel dettaglio, in una prima prova, un contenitore di prova ? stato mantenuto alla temperatura di 22?C per sei settimane, per simulare uno stoccaggio a temperatura ambiente, e in una seconda prova ? stato mantenuto alla temperatura di 38?, per un minimo di 2 settimane, per simulare uno stoccaggio a temperatura elevata. In una terza prova, il tappo 1 ? stato sottoposto ad una variazione ciclica di temperatura, ad esempio: 6 ore a 60?C, 18 ore a 32?C ripetuto per 3 volte, infine stoccaggio a 22?C per un giorno, per simulare le condizioni critiche di trasporto.

Il tappo ? stato maggiormente sollecitato con la seconda e la terza prova a temperatura elevata, in quanto le sollecitazioni su tappo e collo aumentano all?aumentare della pressione, ma anche a causa delle diminuite propriet? meccaniche della plastica che con l?aumentare della temperatura perde rigidezza (il modulo elastico si abbassa).

La prova di tenuta ha evidenziato il fatto che non si sono verificate perdite di gas dopo il ciclo termico ad alta temperatura, se non quelle normalmente attribuibili all?espansione del contenitore 2 e alla permeazione attraverso le pareti del contenitore 2 stesso.

La prova visiva di deformazione ha evidenziato che, quando la pressione ? massima, il tappo 1 si deforma e la parete trasversale 4 del tappo assume una forma come di cupola ma il tappo 1 rimane stabilmente associato sul collo 201.

Oltre a questa prova visiva, il tappo ed il contenitore sono stati sottoposti a scansione tomografica. La parete trasversale 4 a forma di cupola ha mostrato che la struttura di filettatura interna 305 del tappo 1 continua a rimanere impegnata con la struttura di filettatura esterna 205 del collo 201, soprattutto in corrispondenza dei primi segmenti 307 che rimangono stabilmente impegnati alla struttura di filettatura esterna 205, e cio? alle prime porzioni 208 della stessa.

La Richiedente ha anche eseguito alcune prove di apertura, al fine di verificare in che tempi e con quale efficacia sia evacuata la pressione dal contenitore 2, durante lo svitamento del tappo, ed eventualmente quale pressione residua contenga il contenitore 2 al termine di tale svitamento. Le prove di apertura sono state eseguite in una stazione di test a svitamento accelerato (da 120 a 180 rotazioni al minuto) ed hanno evidenziato che gi? prima del completamento di una rotazione completa di 360? attorno all?asse, e quindi gi? prima che i primi segmenti 307 si siano completamente disimpegnati dalla struttura di filettatura esterna 205, la pressione all?interno del contenitore 2 si dimezza. La pressione residua ? sostanzialmente nulla dopo una rotazione di 720? gradi attorno all?asse, e cio? dopo due giri, quando sia i primi segmenti 307 che i secondi segmenti 308 si sono completamente disimpegnati dalla struttura di filettatura esterna 205 del collo 201.

In altre parole, il tappo 1 in accordo con la presente invenzione garantisce una fuoriuscita veloce e completa della pressione contenuta nel contenitore durante l?apertura dello stesso, ma anche una tenuta ottimale e forte sul collo 201 prima della apertura, anche se ? sollecitato con pressioni di prova (durante i test a temperatura elevata) anche oltre i limiti superiori di pressione previsti all?interno del contenitore 2 nelle condizioni generali di stoccaggio del contenitore 2 stesso.

La struttura di filettatura interna 305 pu? comprendere un unico filetto che si estende ad elica angolarmente per un angolo maggiore, oppure uguale, a 650? e minore, oppure uguale, a 900?.

In altre parole, se la struttura di filettatura interna 305 ha un unico filetto elicoidale, la struttura di filettatura interna 305 ? ad unico principio.

Il filetto si sviluppa da un inizio, non illustrato, che ? posto in prossimit? della parete trasversale 4, ad una fine, non illustrata, che ? posta in prossimit? della linea di separazione 5.

Se il filetto si estende per un angolo maggiore di 650? e minore, oppure uguale, a 720? allora, il filetto si estende solo per due giri attraverso i primi segmenti 307 ed i secondi segmenti 308.

Se invece, il filetto si estende per un angolo maggiore di 720? e minore, oppure uguale, a 900? allora la struttura di filettatura interna comprende anche i terzi segmenti ed il filetto si estende per tre giri attraverso i primi segmenti 307, i secondi segmenti 308 ed i terzi segmenti.

Secondo una forma di realizzazione alternativa, non illustrata, la struttura di filettatura interna 305 pu? comprendere due filetti sfalsati di 180? che si estendono ad elica.

Si noti che ciascuna scanalatura di sfiato 306 ? scavata per tutta la propria estensione assiale, ed angolare, rispetto ad una superficie interna 310 dell?elemento di chiusura 302 dalla quale la struttura di filettatura interna 305 protrude. In corrispondenza della scanalatura di sfiato 306, ? infatti ridotto lo spessore della parete laterale 3. Viene cos? aumentato ulteriormente lo spazio libero tra il tappo 1 ed il collo 201, che ? anche determinato dalle dimensioni radiali della scanalatura di sfiato 306.

Ciascun passaggio di sfiato 309 ? invece posto sulla superficie interna 310 e non ? rientrante rispetto ad essa.

Si noti che, nelle figure allegate, le scanalature di sfiato 306 sono sei e definiscono sei primi segmenti 307 e sei secondi segmenti 308, ciascuno dei quali comprende la coppia di parti 308?. In totale, pertanto, se le interruzioni alla struttura di filettatura interna 305 sono sei nel primo giro, a causa delle sei scanalature tra i primi segmenti 307 che sono prossimi alla parete trasversale 4, esse sono sei nel secondo giro, a causa delle stesse sei scanalature di sfiato 306 tra i secondi segmenti 308 ma ad esse occorre anche aggiungere gli ulteriori sei passaggi di sfiato che interrompono i sei secondi segmenti 308 per un totale di dodici interruzioni nel secondo giro (se tutti i secondi segmenti 308 sono interrotti dai rispettivi passaggi di sfiato 309).

Abbiamo detto che la linea di separazione 5, ed opzionalmente la linea di incisione, sono realizzate mediante operazioni di taglio della parete laterale 3. Pertanto, esse possono essere posizionate nella parete laterale 3 solamente nell?anello di trattenimento 301 nel quale la struttura di filettatura interna 305 ? assente.

In uso, il tappo 1 viene applicato sul collo 201 del contenitore 2 nella condizione di chiusura. Il tappo 1 viene posizionato in maniera tale che l?elemento di impegno 313 previsto all?interno dell?anello di trattenimento 301, in particolare sulla porzione di trattenimento 303 si trovi al di sotto dell?anello di bloccaggio 206 presente sul collo 201.

Quando l?utilizzatore desidera aprire il contenitore 2 per la prima volta, l?utilizzatore afferra l?elemento di chiusura 302 e ruota l?elemento di chiusura 302 attorno all?asse Z, al fine di svitare l?elemento di chiusura 302 dal collo. Inizialmente, l?elemento di chiusura 302 e l?anello di trattenimento 301 vengono ruotati insieme intorno all?asse Z, e contemporaneamente si muovono insieme in una direzione parallela all?asse Z, in allontanamento dal collo, impegnandosi la struttura di filettatura interna 305 del tappo 1 con la corrispondente struttura di filettatura esterna 205 del collo 201 del contenitore 2.

La rotazione iniziale dell?elemento di chiusura 302 e dell?elemento di trattenimento 301 in allontanamento dal collo si verifica finch? l?elemento di impegno 313 della porzione di trattenimento 303 non va a battuta contro l?anello di bloccaggio 206 previsto sul collo 201. A questo punto, l?anello di bloccaggio 206 impedisce alla porzione di trattenimento 303 di salire ulteriormente lungo l?asse Z, agendo come un arresto per il movimento della porzione di trattenimento 303, e quindi dell?anello di trattenimento 301, in allontanamento dal collo 201.

L?elemento di chiusura 302, che viene svitato dall?utilizzatore, continua a muoversi lungo l?asse Z in allontanamento dal collo ed i ponti frangibili 503 presenti sulla linea di separazione 5 vengono cos? messi in tensione, fino a determinarne la rottura. L?elemento di chiusura 302 si separa di conseguenza dall?anello di trattenimento 301 lungo la linea di separazione 5.

Durante questa rotazione iniziale del tappo 1 attorno al collo 201, i primi segmenti 307 rimangono ancora in impegno con la struttura di filettatura esterna 205 e sono sollecitati dalla intera pressione del gas contenuto nel contenitore 2. Tuttavia, essendo i primi segmenti 307 continui, esercitano una presa forte con la struttura di filettatura esterna 205 ed il tappo 1 pu? rimanere stabilmente collegato al collo 201 del contenitore 2.

Mano a mano che le scanalature di sfiato 306 del tappo 1 si affacciano angolarmente ai canali di sfiato 207 del collo 201, il gas in pressione pu? uscire e cio? ? anche facilitato dalla conformazione scavata della scanalatura di sfiato 306 del tappo 1 che agisce come spazio libero di fuoriuscita per il gas tra la superficie esterna 204 del collo 201 e la superficie interna 310 del tappo 1.

Se l?utilizzatore continua a svitare l?elemento di chiusura 302, cos? da movimentare l?elemento di chiusura 302 lungo l?asse Z per rimuoverlo dal collo 201, il tappo 1 si solleva rispetto al bordo superiore 202? che circonda l?apertura di erogazione 202 del collo 201. Dopo che l?utilizzatore ha eseguito una rotazione maggiore di 360?, i primi segmenti 307 si disimpegnano dalla struttura di accoppiamento 205 del collo e la pressione residua ancora contenuta nel contenitore 2 sollecita i secondi segmenti 308. Attraverso le interruzioni dovute alle scanalature di sfiato 306 e ai passaggi di sfiato 309, tale pressione residua ? in grado di fuoriuscire completamente dal contenitore 2 e l?utilizzatore pu? cos? rimuovere il tappo 1 dal collo 201 in tutta sicurezza.

Se sono presenti bande di collegamento tra l?elemento di chiusura 302 e l?anello di trattenimento 301, esse possono collegare tra di loro la porzione di trattenimento 303, bloccata dall?anello di bloccaggio 206, e l?elemento di chiusura 302, che si ? allontanato dall?anello di bloccaggio 206 e si ? sollevato verso l?alto, anche quando l?elemento di chiusura 302 ? nella porzione di apertura nella quale non ? pi? sovrapposto alla apertura di erogazione 202 del collo 201.

Il tappo 1 oggetto della presente invenzione ? particolarmente adatto ad essere applicati a contenitori 2 per i quali i colli 201 sono elencati nel seguito e sono identificati da una sigla che li identifica univocamente in accordo con la nomenclatura standard CETIE. Per essi si fa riferimento alle grandezze caratteristiche del collo 201 fornite all?inizio della presente descrizione e alla grandezza EXT con la quale si vuole indicare la estensione angolare della struttura di filettatura esterna 205.

Le caratteristiche P, T, C ed X sono tutte espresse in mm.

GME30.37

P = 2.17; T = 26.44; EXT = 678?; C = 21.74; X = 12.93

GME30.40

P = 2.3; T = 26.44; EXT = 678?; C = 21.74; X = 15.10

GME30.41

P = 2.3; T = 26.44; EXT = 678?; C = 21.74; X = 13.4

GME30.38

P = 2.5; T = 26.6; EXT = 505?; C = 21.74; X = 12

Versione 26/22 della Richiedente

P = 2.17; T = 25.84; EXT = 630?; C = 21.74; X = 12

Nel seguito, sono date le specifiche dei tappi 1 in grado di essere uniti ai colli 201 sopra specificati. Con PP ? indicato il passo della struttura di filettatura interna 305 sopra definito, con EXTINT ? indicata l?estensione angolare della struttura di filettatura interna 305 attorno all?asse Z, con TH ? indicato lo spessore della parete trasversale 4 in direzione assiale, con WH ? indicato il peso del tappo 1.

Il tappo 1 configurato per essere unito al collo GME30.37 presenta le seguenti caratteristiche.

PP = 2.17; EXTINT ? 750?; 0.7? TH ?1.3 mm; 1.45? WH ? 1.80 g

Alternativamente 0.40 ? TH ?1.00 mm; 1.10 ? WH ? 1.55 g

Il tappo 1 configurato per essere unito al collo GME30.40 presenta le seguenti caratteristiche

PP = 2.3; EXTINT ? 790?; 0.7? TH ?1.3 mm; 1.45? WH ? 1.85 g

Alternativamente 0.40 ? TH ?1.00 mm; 1.11 ? WH ? 1.60 g

Il tappo 1 configurato per essere unito al collo GME30.41 presenta le seguenti caratteristiche.

PP = 2.3; EXTINT ? 790?; 0.7? TH ?1.3 mm; 1.45? WH ? 1.80 g

Alternativamente 0.40 ? TH ?1.00 mm; 1.11 ? WH ? 1.55 g

Il tappo 1 configurato per essere unito al collo GME30.38 presenta le seguenti caratteristiche.

PP = 2.5; EXTINT ? 720?; 0.7? TH ?1.3 mm; 1.30? WH ? 1.65 g

Alternativamente 0.40 ? TH ?1.00 mm; 0.80 ? WH ? 1.45 g

Il tappo 1 configurato per essere unito al collo ?Versione 26/22? della Richiedente presenta le seguenti caratteristiche.

PP = 2.17; EXTINT ? 750?; 0.7? TH ?1.3 mm; 1.30? WH ? 1.65 g

Alternativamente 0.40 ? TH ?1.00 mm; 0.80 ? WH ? 1.45 g

Il tappo 1, precedentemente descritto ? realizzato in materiale plastico, per esempio polipropilene (PP) o polietilene (PE).

Nel caso in cui si utilizzi PE, la sua densit? pu? andare da bassa densit? ad alta densit?. In particolare, ? possibile utilizzare polietilene ad alta densit? (HDPE).

Il polietilene ad alta densit? (HDPE) utilizzato per produrre il tappo precedentemente descritto pu? avere le seguenti propriet?:

- densit? variabile fra 950 e 963 kg/m3;

- indice di fluidit? (melt index) variabile da 0.3 a 5 g, nelle seguenti condizioni di misura: 10 minuti, 190?C, 2.16 kg;

- distribuzione di peso molecolare larga, oppure stretta, oppure unimodale, oppure multimodale.

Si aggiunge che il tappo 1 pu? essere realizzato anche con polietilene ad alta densit? (HDPE) riciclato, se presenta caratteristiche idonee, ad esempio il contenuto di HDPE riciclato nel materiale vergine pu? essere compreso tra il 5% ed 100%.

In relazione al contenuto di HDPE e al tipo di bevanda contenuta del contenitore 2 al quale il tappo 1 ? destinato, il peso del tappo pu? essere aumentato fino a 200mg ed uno spessore della parete laterale 3 pu? essere compresa tra 0.75mm a 1.35mm.

La densit? del HDPE riciclato pu? essere ad esempio pari 0.954 g/cm3 ma, in modo pi? generale, pu? essere come da specifiche qui sottoelencate. Ad esempio, la densit? pu? essere maggiore, oppure uguale, a 0.930 g/cm3 e minore, oppure uguale a 0.962 g/cm3, preferibilmente maggiore, oppure uguale a, 0,929 g/cm3 e minore, oppure uguale a, 0.958 g/cm3.

La fluidit? pu? essere espressa come melt index e fornita con valori adeguati per tappi per bevande gassate dati in precedenza.

Ad esempio, a 190?C/2.16kg pu? essere pari a 0.8 g/10min, mentre, a 190?C/5Kg pu? essere pari a 4 g/10min.

Alternativamente, a 190?C/2.16kg pu? essere pari a 1.5 g/10min mentre a 190?C/5Kg pu? essere pari a 7 g/10min.

Nel caso in cui si utilizzi polipropilene (PP), tale materiale pu? essere in forma di omopolimero, oppure copolimero eterofasico, o ancora copolimero statistico.

L?indice di fluidit? del polipropilene (PP) pu? variare da 2 a 20 g, nelle seguenti condizioni di misura: 10 minuti, 230?C, 2.16 kg.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Tappo (1) di chiusura per un contenitore (2), in particolare per un contenitore (2) destinato a contenere bevande pressurizzate, comprendente una parete laterale (3) estendentesi attorno ad un asse (Z) ed una parete trasversale (4) disposta ad una estremit? della parete laterale (3), una linea di separazione (5) essendo prevista sulla parete laterale (3) per definire un anello di trattenimento (301), il quale si estende fino a un bordo libero (304) ed ? configurato per impegnarsi internamente con un anello di bloccaggio (206) di un collo (201) del contenitore (2), ed un elemento di chiusura (302) impegnabile in maniera rimuovibile con il collo, cos? da aprire o chiudere il contenitore; il tappo comprendendo una struttura di filettatura interna, disposta internamente alla parete laterale (3) dell?elemento di chiusura (302) per impegnarsi con una struttura di filettatura esterna del collo (201) ed accoppiare rimovibilmente l?elemento di chiusura (302) al collo (201) del contenitore (2), la struttura di filettatura interna (305) estendendosi in modo elicoidale attorno all?asse (Z) e comprendendo almeno due scanalature di sfiato (306) che si estendono assialmente ed interrompono la struttura di filettatura interna (305) cos? definendo primi segmenti (307), prossimi alla parete trasversale (4) e secondi segmenti (308), ai quali i primi segmenti (307) sono assialmente sovrapposti; in cui ciascuno dei primi segmenti (307) si estende angolarmente in modo continuo ed almeno un segmento dei secondi segmenti (308) ? interrotto da un passaggio di sfiato (309), per facilitare la fuoriuscita della pressione.

2. Tappo secondo la rivendicazione 1, in cui almeno due dei secondi segmenti (308) sono interrotti da rispettivi passaggi di sfiato (309).

3. Tappo secondo la rivendicazione 1, oppure 2, in cui tutti i secondi segmenti (308) sono interrotti da rispettivi passaggi di sfiato (309).

4. Tappo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di filettatura interna (305) comprende terzi segmenti, ai quali i secondi segmenti (308) sono assialmente sovrapposti; in cui almeno un segmento dei terzi segmenti ? interrotto da una rispettiva apertura di sfiato la quale ? assialmente allineata al passaggio di sfiato (309) del secondo segmento (308).

5. Tappo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la dimensione angolare della scanalatura di sfiato (306) ? maggiore della dimensione angolare del passaggio di sfiato (309) ed opzionalmente ? anche maggiore della dimensione angolare della apertura di sfiato.

6. Tappo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di filettatura interna (305) comprende un unico filetto che si estende ad elica angolarmente per un angolo maggiore, oppure uguale, a 650? e minore, oppure uguale, a 900? e si sviluppa da un inizio posto in prossimit? della parete trasversale (4), ad una fine posta in prossimit? della linea di separazione (5).

7. Tappo secondo la rivendicazione 6, in cui il filetto si estende per un angolo maggiore, oppure uguale, a 650? e minore, oppure uguale, a 720? e si sviluppa attraverso i primi segmenti (307) ed i secondi segmenti (308).

8. Tappo secondo la rivendicazione 6, quando dipendente dalla rivendicazione 4, in cui il filetto si estende per un angolo maggiore di 720? e minore, oppure uguale a 900?, e si sviluppa attraverso i primi segmenti (307), i secondi segmenti (308) ed i terzi segmenti.

9. Tappo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna scanalatura di sfiato (306) ? rientrante rispetto ad una superficie interna (310) dell?elemento di chiusura (302) dalla quale la struttura di filettatura interna (305) protrude.

10. Tappo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun passaggio di sfiato (309) ? posto su una superficie interna (310) dell?elemento di chiusura (302) dalla quale la struttura di filettatura interna (305) protrude.

11. Tappo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le scanalature di sfiato (306) sono sei e definiscono sei primi segmenti (307) e sei secondi segmenti (308).