ITPS20100028A1 - Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici, particolarmente per acque e bibite. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
STRUTTURA DI COLLO DI BOTTIGLIA E RELATIVO TAPPO
IN MATERIALI PLASTICI, PARTICOLARMENTE PER ACQUE E BIBITE
RIASSUNTO
Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici, particolarmente per acque e bibite, comprendente vite (4) del collo (1) con elica concava a profilo arcuato e volute reciprocamente addossate a definire creste ristrette (5) e madrevite (15) del tappo (2) con spirale del filetto bombata a profilo arcuato convessamente sattamente complementare alla concavità (4) dell'elica del collo.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Ambito della tecnica
e individuazione del problema tecnico
Come noto, nella fabbricazione industriale di bottiglie in materiali plastici in generale e di quelle per acque minerali e bibite anche gassate in particolare, le aziende imbottigliatrici vengono approvvigionate di preforme in materiale plastico, usualmente, costituite da una struttura tubolare apicalmente chiusa e da un collo aperto.
Tali preforme vengono assoggettate a soffiaggio di aria compressa al loro interno, una volta apportate ad adeguato grado di termodeformabilità , in costanza del quale la struttura tubolare si deforma a costituir la specifica conformazione di bottiglia, dettata dallo stampo entro il quale il soffiaggio avviene, che sarà poi riempita dal liquido che à ̈ destinata a contenere.
In tal quadro la grammatura e sagoma della struttura tubolare sono fondamentali per le caratteristiche finali del contenitore soffiato ed i relativi parametri sono intangibili per conseguire contenitori adeguati alle funzioni di destinazione s,pecie quanto a deformazione da pressione del liquido contenuto e da maneggiamento in fase di svuotamento ed in genere di utilizzazione da parte del consumatore finale.
Per converso il collo rimane invariato in costanza di soffiaggio e con esso il relativo filetto, ovvero l'insieme dei rilievi trasversali che sono presenti su di esso e che garantiscono la possibilità di avvitamento ad un tipo di tappo in materiale plastico, tipicamente in HDPE (polietilene) o PP (polipropilene).
La maggior tensione di miglioramento nella realizzazione delle suddette preforme, ovvero delle bottiglie in materiali plastici, Ã ̈ senz'altro il risparmio di materiale plastico costituente che, se anche ridotto con riferimento al singolo pezzo, comporta notevoli risparmi di materia prima nei grandissimi numeri di pezzi con i quali occorre rapportarsi nel settore.
In tal quadro, come detto, non à ̈ dato sottrarre ulteriore materiale alle porzioni tubolari, che sono già concepite di grammatura tale da non poter esser ridotta senza mancare il conseguimento delle relative funzioni.
Per conseguenza tutti gli sforzi tecnologici di riduzione di peso sono ormai concentrati sulla porzione che in sede di soffiaggio non si deforma, ovvero sul collo.
Scopi del trovato
Scopo principale del presente trovato à ̈ pertanto, nel quadro sopra fornito, quello di provvedere una innovativa struttura di collo e relativo tappo per bottiglie in materiali plastici, specie per contenimento di acque e bibite, che consenta di alleggerire il quanto più possibile il peso della struttura stessa, senza decadimenti di funzionalità neppure nell'impiego per contenimento di bibite gassate;
Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di conseguire lo scopo precedente attraverso un concetto di soluzione che consenta altresi il contenimento dell'altezza (dello sviluppo assiale) del collo.
Altro scopo ancora del presente trovato à ̈ quello di conseguire gli scopi precedenti attraverso un concetto di soluzione che presenti coro Ilari di attuazione coerenti agli scopi precedent sitessi.
Ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di conseguire gli scopi precedenti attraverso un concetto di soluzione semplice ed efficace, sicuro nel funzionamento e di costo relativamente economico in considerazione dei risultati con esso praticamente raggiunti.
Estratto riassuntivo del concetto di soluzione
Questi ed altri scopi ancora sono tutti conseguiti con la struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici, particolarmente per acque e bibite, secondo il presente trovato, comprendente vite (4) del collo (1) con elica concava a profilo arcuato e volute reciprocamente addossate a defmire creste ristrette (5) e madrevite (15) del tappo (2) con spirale del filetto bombata a profilo arcuato convessamente sattamente complementare alla concavità (4) dell'elica del collo.
Individuazione dei disegni allegati
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici secondo il presente trovato, appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una sua forma di realizzazione preferita ma non esclusiva, rappresentata solo titolo esemplificativo e non limitativo nelle numero quattro tavole di disegni allegate, nelle quali:
la Figura 1 mostra in vista schematica una sezione di collo di bottiglia secondo il presente trovato con dissociato tappo relativo visto in sezione;
la Figura 2 mostra in vista schematica una sezione di collo di bottiglia secondo il presente trovato con associato tappo relativo visto in sezione;
la Figura 3 mostra in vista schematica una vista laterale di collo di bottiglia secondo il presente trovato con associato tappo relativo visto in sezione;
la Figura 4 mostra in vista schematica una vista in sezione in pianta di collo di bottiglia secondo il presente trovato.
Descrizione statica dell'esempio di realizzazione Con riferimento a tali figure, ed in particolare alla figura 1, con 1 Ã ̈ indicato nel suo complesso un collo di bottiglia 3 in materiale plastico secondo il presente trovato, particolarmente destinata a contenere acque o bibite anche gassate, nel descrivere la quale andranno ad essere usati i termini di orientamento "alto" e "basso" con riferimento all'usuale posizionamento eretto di un siffatto contenitore sulla relativa base, non illustrata.
La bottiglia 3 Ã ̈ preferibilmente realizzata in PET (polietilene tereftalato) o PVC (polivinilcloruro), mentre il relativo tappo 2 Ã ̈ preferibilmente realizzato in HDPE (polietilene) o PP (polipropilene).
Sul collo 1 si sviluppa elicoidalmente una concavità 4 a profilo arcuato, con arcatura preferibilmente non superiore a 1200 (dicesi centoventi gradi nonagesimali), a costituir vite indicata con stesso riferimento 4.
Le volute della concavità arcuata elicoidale 4, o vite, 4 sono reciprocamente addossate a definire creste 5, il quanto più possibile ristrette.
Apicalmente alla bottiglia 3, la faccia esterna 8 del bordo anulare sommitale 7 defmente l'apertura 6 del collo 1 à ̈ complanare o, preferibilmente, circonferenzialmente sotto livellato rispetto al fondo della concavità arcuata elicoidale 4, a fini di imboccatura della madrevite 15 del tappo 2, del che qui appresso.
Inferiormente alla concavità arcuata elicoidale 4, o vite 4, à ̈ concepito un risalto anulare 9 a sezione trapezoidale retta, con lato inclinato lO libero e rivolto all'alto.
Sotto il risalto circonferenziale trapezoidale 9 à ̈ praticata una gola 12 costituente sede di una fascetta di sigillatura ad auto strappo Il, come da teçnica nota.
La gola 12 Ã ̈ inferiormente delimitata da un risalto anulare discoidale 13, per la manipolazione automatica della bottiglia 3 in sede di riempimento e confezionamento, definito per lobi contigui 14 (vedere figura 4).
Il tappo 2 à ̈ costituito da una capsula pianocilindrica 2, con cielo superiore di chiusura 16 e bordo anulare 17 definente l'apertura, internamente alla quale risalta una madrevite 15 con spirale del filetto bombata a profilo arcuato convessamente e,sattamente complementare alla concavità 4 dell'elica del collo 1, ovvero con arcatura preferibilmente non superiore a 1200 (dicesi centoventi gradi nonagesimali).
A ridosso del cielo 16 l'interno del tappo 2 à ̈ suddiviso da un pronunciato setto anulare interno 18, con risalto 19 sulla relativa faccia esterna, e da un più ridotto setto anulare esterno 20, tra i quali à ̈ definito un interspazio circolare 21, il cui fondo 22 à ̈ sagomato degradante dal setto anulare esterno 20 verso il setto anulare interno 18, per le funzioni che qui di seguito si passano a specificare.
Descrizione dinamica dell'esempio di realizzazione Avendo così terminato la descrizione statica di un preferito esempio di realizzazione della struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici secondo il presente trovato, come appresso se ne passa infatti ad operare quella dinamica, ovvero il relativo funzionamento:
il profilo arcuato della concavità elicoidale 4, o vite 4, sul collo 1 della bottiglia 3, in accoppiamento con il complementare profilo convessament aercuato della madrevite 15 entro il tappo 2, intergrano una sinergica combinazione che accorpa i due elementi sulle intere rispettive interfacce, quindi non esclusivamente su limitati fronti di riscontro unidirezionale, come avviene nei filetti delle viti corredanti colli di bottiglie e tappi secondo la tecnica nota.
Siffatto omogeneo accorpamento su tutti i tratti dei complementar pirofili à ̈ esaltato dalla espansione radiale del collo 1, conseguente alla pressione del liquido contenuto e, in particolare, ivi del relativo gas, sempre presente anche quando la bevanda non sia naturalmente od artificialmente gassata.
Vieppiù quando la bevanda gassata lo sia, di tal che a maggior presenza di gas, ovvero a maggior pressione sotto il cielo 16 del tappo 2 e potenziale rischio di salto delle creste 5 da parte della madrevite 15 del tappo 2, ovvero della cosiddetta "stallonatura", corrisponde una maggior espansione radiale del collo 1 e quindi un incrementato ammorsamento tra gli elementi, che si oppone allo stesso salto delle creste 5 da parte della madrevite 15, in maniera direttamente proporzionale alla pressione del gas.
In altre parole, tanto maggiore à ̈ la pressione del gas imprigionato che tende alla "stallonatura", altrettanto maggiore, in proporzione diretta, à ̈ l'ammorsamento tra collo e tappo che alla "stallonatura" si oppone.
Tale dinamica à ̈ favorita dal ridotto spessore del collo 1, conseguibile proprio per la sagomatura arcuata della concavità elicoidale 4, o vite 4, che à ̈ partecipe del vantaggio funzionale di favorire la deformazione radiale del collo 1, ovvero dell'imprigionamento della madrevite 15, nonché del vantaggio strutturale di conseguire riduzione del materiale plastico necessario a costituire il collo 1, ovvero della riduzione della materia prima necessaria lla formazione del prestampo e del' intera bottiglia 1.
Tale vantaggio à ̈ ulteriormente esaltato dall' accorgimento parallelo di concepire l'anello 13 di manipolazione costituito per lobi 14.
Nel contempo il saldo ancoraggio consente di ridurre le volute di vite 4 e madrevite 15 e quindi l'altezza del collo 1 e del tappo 2, con ulteriore risparmio di materiale costituente.
Alternative di attuazione
Ovvio che in ulteriori alternative forme di attuazione pur sempre rientranti nel concetto di soluzione sotteso all'esempio di realizzazione sopra illustrato e sotto rivendicato, la struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici secondo il presente trovato secondo il presente trovato può esser materializzata con equivalenti tecnici e meccanici, con attuatori di qualsiasi tipo idoneo allo scopo, ovvero corredata di ulteriori accorgimenti integrativi, così come tutte le conformazioni dei relativi costituenti possono esser variate in modo idoneo allo scopo.
In particolare:
l'arcatura di vite e madrevite tende al minor numero possibile di gradi nonagesimali, laddove la preferita conformazione à ̈ compresa in un ambito tra i 900 (dicesi novanta) ed i 1200 (dicesi centoventi) gradi nonagesimali.
Il risalto anulare soggiacente il filetto arcuato sul collo della bottiglia può esser concepito dentellato a bassorilievo, ciò per conseguire tre fmalità : facilitare la dispersione dei gas in uscita in fase di apertura, risparmiare peso e riscontro della parte interna della fascetta di garanzia in fase di svitamento, fascetta con dentellatura preferibilmente meno fitta, in modo da facilitare la rottura dei dentini che agganciano la fascetta al tappo e avrà un diametro minore perché i filetti a basso rilievo ricavati nella struttura del collo riducono il diametro della struttura del tappo.
Vantaggi del trovato
Come appare evidente dalla descrizione dettagliata che precede di un preferito esempio di attuazione e dall'accenno pure sopra operato ad alcune varianti di realizzazione, la struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici secondo il presente trovato offre i vantaggi corrispondenti al conseguimento degli scopi prefissi ed altri ancora, infatti:
i colli di bottiglie in materiale plastico secondo la tecnica nota presentano filetti in rilievo a profilo conico, con un interspazio 'che consente al filetto del tappo di scorrere entro lo stesso, in fase di avvitamento essi risultano sovrapposti; da ciò consegue una dinamica completamente differente rispetto alle gole arcuate a basso rilievo secondo il presente trovato, che dinamicamente consentono di apportare una forza contrapposta tra la spinta verso l'esterno che le pressioni dei liquidi, specie gasati, creano dopo il confezionamento e, la spinta del filetto a rilievo del tappo, che essendo provvisto nella parte con maggiore spessore, ovvero laddove lo spessore della capsula del tappo si somma a quello della relativa madrevite, e per l'intera circonferenza, conferisce alla struttura di collo secondo il presente trovato la possibilità di presentare minor spessore minor altezza; il vantaggio innesca un circolo virtuoso in quanto, risultando ridotta la superficie interna del collo a contatto con i liquidi gasati della struttura interessata alla spinta, risulta più ridotta e meno sollecitata.
Le gole arcuate creano una nervatura alla struttura del collo aumentando la resistenza e diminuendo il peso.
Essendo le volute delle gole limitrofamente strettamente adiacenti nel loro sviluppo elicoidale, ne risulta una riduzione dell'altezza della struttura nel suo complesso.
In fase di stiraggio e soffiaggio delle preforme in PET, la struttura polimerica si dispone in modo da risultare meno trasparente ai gas; il collo in tale fase della lavorazione non ottiene questo vantaggio strutturale e rimane immutato dopo lo stampaggio per iniezione, quindi il conseguimento di una minore altezza del collo induce anche il vantaggio di una minore perdita di gassatura dei liquidi contenuti, nonché maggiore durata dei prodotti immagazzinati, con buoni vantaggi di qualità e quindi d'immagine del prodotto nonché buoni vantaggi nella logistica della produzione e distribuzione.
La minore altezza della struttura del collo riduce la superficie interna in contatto con i liquidi e soggetta alle sollecitazioni di spinta dei gas interni.
Le gole arcuate aumentano la superficie di contatto con il filetto del tappo, realizzando una interazione maggiore rispetto al filetto a rilievo secondo la tecnica nota che, per converso, non si contrappone al filetto, essendo parallelo e conico per tutta la superficie; in altre parole, riscontrando frontalmente la madrevite arcuata del tappo la vite arcuata del collo, il tappo à ̈ soggetto a sollecitazione nella porzione di relativo maggior spessore d,i tal che la sollecitazione si ripartisce omogeneament seulla sua struttura.
La struttura del collo secondo il trovato apporta all'interno del combaciante tappo che la cinge nella zona filetti arcuati uno spessore che si somma allo spessore della struttura alla parete circolare ed essendo i filetti arcuati molto ravvicinati, ovvero essendo il tappo di contenuta altezza, minore di quella dei tappi secondo la tecnica nota, rinforzano l'intera circonferenza del tappo, creando un effetto cintura di maggiore resistenza alla struttura del collo, all'effetto di spinta della pressione dei liquidi contenuti nella bottiglia.
Il risalto anulare soggiacente il filetto arcuato sul collo della bottiglia, destinato ad interagire con la fascetta di garanzia, codiametralmente inferiormente associata al tappo, presenta un diametro minore rispetto agli omologhi secondo la tecnica nota, in quanto filetti arcuati concavi ricavati nella struttura del collo riducono il diametro della struttura del tappo.
Il risalto anulare per la manipolazione automatica della bottiglia soggiacente la sede della fascetta di garanzia, grazie alla sua conformazione a lobi, presenta una maggiore nervatura di rinforzo, costituita appunto dai lobi, un minore spessore e un ridotto angolo d'inclinazione della parte superiore, con risparmio di peso.
Il bordo dell'imboccatura, essendo preferibilmente di diametro minore ed eventualmente maggiore ampiezza rispetto ai filetti arcuati concavi ricavati nella struttura del collo, facilita l'indirizzo di inserimento del tappo da parte dell'utilizzatore in fase di chiusura del contenitore quando il prodotto non sia esaurito, facilitando l'incontro della madrevite del tappo con i filetti arcuati concavi ricavati nella struttura del collo della bottiglia.
Il bordo dell'imboccatura del collo della bottiglia, essendo preferibilmente di maggiore ampiezza, il che equivale ad altezza, rispetto ai filetti arcuati concavi ricavati nella struttura del collo, ripartisce i pesi sovrastanti in fase di palettizzazione e d'immagazzinaggio o trasporto, scaricando i pesi sulla struttura della bottiglia e senza interferire con i bordi delle gole del filetto a rilievo.
I filetti arcuati concavi ricavati nella struttura del collo costituiscono un concetto di vite dal costo di realizzazione molto economico, che consente di addivenire ad un solo tipo di preforma sia per i prodotti gassati sia per i prodotti senza aggiunta di gas, con un tappo più economico per i secondi, il che determina anche il notevole vantaggio produttivo di eliminare i tempi necessari al cambio delle preforme al variare del liquido imbottigliato nelle linee operative automatiche.
La struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici secondo il presente trovato, a fronte contenimento del relativo sviluppo verticale, sortisce altresi maggior rinforzo dal setto anulare interno del tappo, che giunge a rinforzare il collo sin al livello della zona posteriore ai filetti arcuati concavi ricavati nella struttura del collo stesso.
Ambito della protezione invocata
Avendo cosi descritto la struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici secondo il presente trovato con riferimento ad una sua preferita forma di realizzazione, sarà ovvio voler proteggere tutte le possibili forme di esecuzione con varianti di normale attuazione per gli esperti del settore, le quali non vadano a modificare il trovato senza uscire dagli scopi previsti dallo stesso; con ciò si intende, tanto nella descrizione che precede quanto nelle rivendicazioni che seguono, proteggere tutte le forme di attuazione e le varianti che rientrano nel concetto di soluzione, nello spirito e negli scopi del trovato medesimo.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1) Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici, particolannente per acque e bibite, caratterizzata dal fatto di comprendere vite (4) del collo (1) con elica concava a profilo arcuato e volute reciprocamente addossate a definire creste ristrette (5) e madrevite (15) del tappo (2) con spirale del filetto bombata a profilo arcuato convessamente sattamente complementare alla concavità (4) dell'elica del collo. 2)Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo come da prima rivendicazione, caratterizzata dal fatto di comprendere: -una concavità (4) a profilo arcuato sviluppantes eilicoidalmente sul collo (1) a costituir vite (4) con arcatura preferibilmente non superiore a 1200 (dicesi centoventi gradi nonagesimali); -una madrevite (15) con spirale del filetto bombata a profilo arcuato convessamente sattamente complementare alla concavità (4) dell'elica del collo (1). 3) Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo come da prima rivendicazione, caratterizzata dal fatto che le volute della concavità arcuata elicoidale (4) o vite (4) sul collo (1) della bottiglia (3) sono reciprocamente addossate a definire creste (5) il quanto più possibile ristrette. 4) Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo come da seconda rivendicazione, caratterizzata dal fatto che l'arcatura del profilo della concavità (4) sviluppantesi elicoidalmente sul collo (1) a costituir vite (4) e l'arcatura del profilo del filetto bombato (15) sviluppantesi quale madrevite (15) entro il tappo (2) sono compresi tra i 900 (dicesi novanta gradi nonagesimali) ed i 1200 (dicesi centoventi gradi nonagesimali). 5) Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo come da seconda rivendicazione, caratterizzata dal fatto che la faccia esterna (8) del bordo anulare sommitale (7) definente l'apertura (6) del collo (1) della bottiglia (3) à ̈ complanare o preferibilmente circonferenzialmente sotto livellato rispetto al fondo della concavità arcuata elicoidale (4) o vite (4) praticata sul collo (1) della bottiglia (3). 6) Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo come da seconda rivendicazione, caratterizzata dal fatto che l'interno del tappo (2) a ridosso del cielo (16) à ̈ suddiviso da un pronunciato setto anulare interno (18) con risalto (19) sulla relativa faccia esterna e da un più ridotto setto anulare esterno (20) tra i quali à ̈ definito un interspazio circolare (21) il cui fondo (22) à ̈ sagomato degradante dal setto anulare esterno (20) verso il setto anulare interno (18). 7) Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo come da seconda rivendicazione, caratterizzata dal fatto che inferiormente alla concavità arcuata elicoidale (4) o vite (4) del collo (1) à ̈ concepito un risalto anulare (9) a sezione trapezoidale retta con lato inclinato (lO) libero e rivolto all'alto per riscontro una fascetta di sigillatura ad autostrappo (11) collocata in soggiacente (12). 8) Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo come da rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto risalto anulare (9) à ̈ dentellato in bassorilievo. 9) Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo come da seconda rivendicazione, caratterizzata dal fatto che detto collo (1) di detta bottiglia (3) reca inferiormente un risalto anulare discoidale (13) per la manipolazione automatica della bottiglia (3) definito per lobi contigui (14). Struttura di collo di bottiglia e relativo tappo in materiali plastici, particolarmente per acque e bibite come da rivendicazioni precedenti e ciascuna di esse e sostanzialmente come descritto ed illustrato nelle tavole di disegni allegate nonché per gli scopi specificati. LEGENDA DEI NUMERI collo della bottiglia nel suo complesso 2 ) tappo della bottiglia nel suo complesso 3 ) bottiglia 4 ) concavità elicoidale arcuata sul collo della bottiglia 5 creste tra le volute della concavità elicoidale arcuata sul collo della bottiglia apertura del collo della bottiglia bordo anulare sommitale della bottiglia defmente l'apertura del collo della bottiglia faccia esterna del bordo sommitale della bottiglia definente l'apertura del collo della bottiglia risalto anulare a sezione trapezoidale retta lato inclinato del risalto anulare a sezione trapezoidale retta 11 fascetta di sigillatura ad autostrappo gola defmita inferiormente dal risalto anulare a sezione trapezoidale retta 13 risalto anulare discoidale per la manipolazione automatica della bottiglia 14 lobi defmenti il risalto anulare discoidale per la manipolazione automatica della bottiglia 15 ) madrevite entro il tappo con spirale del filetto bombata a profilo arcuato convessamente 16 cielo del tappo bordo anulare del tappo setto anulare interno del tappo 19 ) risalto esterno del setto anulare interno del tappo 20 ) setto anulare esterno del tappo interspazio tra setto anulare interno e setto anulare esterno del tappo fondo del interspazio tra setto anulare interno e setto anulare esterno del tappo
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