ITRM20120586A1 - Tappo per contenitori di prodotti gassati - Google Patents

Description

TAPPO PER CONTENITORI DI PRODOTTI GASSATI

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un tappo per contenitori, in particolare per bottiglie di bevande, del tipo Sport Cap con tenuta a pressione per prodotti gassati e con apertura a svitamento.

Stato della tecnica

Attualmente sistemi di chiusura con la capacità di erogazione sono largamente usati per contenitori di bevande di vario tipo, in particolare per acqua, tà ̈, succhi di frutta e bevande sportive, prevalentemente del tipo monouso che vengono generalmente gettati via dopo che il contenitore à ̈ svuotato. Normalmente tali sistemi di chiusura comprendono un dispositivo a valvola che, una volta reso accessibile dalla rimozione di un apposito coperchio protettivo, può essere aperto manualmente, per esempio esercitando una certa trazione, per poi portarlo alla bocca per l’erogazione della bevanda. Questo tipo di chiusura viene usata specialmente dagli sportivi, per esempio dai ciclisti, ma non solo, che in tal modo possono dissetarsi anche stando in posizioni particolari senza pericolo di fuoriuscita della bevanda e utilizzando anche una sola mano, aiutandosi con una presa delle labbra o dei denti. Oggi per tali bottiglie ad uso sportivo à ̈ particolarmente diffuso un tappo avente una apertura abbastanza semplice da azionare per l’utilizzatore, come illustrato in fig. 7, che consiste in una valvola con superficie esterna cilindrica, inserita scorrevolmente intorno ad un elemento di guida e sostegno, che viene aperta a forza facendola scorrere assialmente con le mani o con i denti in direzione distale al corpo della bottiglia. La chiusura avviene spingendo, sempre con le mani o con i denti, la valvola assialmente verso il corpo della bottiglia. Poiché la valvola di chiusura viene normalmente messa in contatto con la bocca dell’utilizzatore à ̈ previsto un coperchio, usa e getta o reinseribile per la protezione della valvola da agenti contaminanti esterni. Questo tipo di tappo presenta degli inconvenienti anche di natura igienica. La valvola viene azionata sia in chiusura che in apertura mediante la bocca e/o le mani, quindi escludendo l’uso da parte di altri utilizzatori dello stesso contenitore che non accettano un contatto buccale con tappi già messi in bocca o toccati con le mani da altre persone. Inoltre, uno dei problemi associati con un tale tipo di tappo à ̈ legato alla quasi impossibilità pratica di usarlo su bottiglie contenenti bevande gassate che, al momento dell’apertura, se non si prendono adeguati accorgimenti, possono proiettare con forza o del gas o la bevanda stessa eventualmente nella bocca o sulla faccia dell’utilizzatore. Non ultimo problema con tale tipo di tappo à ̈ il peso del tappo completo che risulta abbastanza elevato per il fatto che la rigidezza della valvola di apertura deve essere assicurata mediante un adeguato spessore di materiale plastico, essendo normalmente la valvola afferrata con i denti, che rischiano di deformarla, impedendo una corretta richiusura.

E’ quindi sentita l’esigenza di realizzare un tappo di tipo sportivo che consenta di superare i suddetti inconvenienti.

Sommario dell’invenzione

Scopo primario della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un tappo per un contenitore di bevande che abbia una tenuta a pressione, che sia impiegabile efficacemente su contenitori di bevande gassate.

Ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un tappo che presenti inoltre un accorgimento che eviti una spruzzata improvvisa e indesiderata della bevanda gassata in direzione dell’utilizzatore.

Altro scopo dell’invenzione à ̈ un tappo che sia semplice da realizzare, facile e rapido da aprire e chiudere, in cui il passaggio che consente l’erogazione della bevanda direttamente in bocca possa essere aperto o chiuso senza che ci sia necessariamente un contatto diretto con le mani o la bocca in modo da offrire una maggiore igienicità.

La presente invenzione, pertanto, si propone di raggiungere gli scopi sopra discussi realizzando un tappo per la chiusura e per l’apertura di un contenitore di liquidi, in particolare di bevande, definente un asse longitudinale, comprendente: - un elemento di supporto, atto ad essere fissato al contenitore, avente

una prima porzione di base, coassiale all’asse longitudinale, con un dispositivo di fissaggio atto ad ingaggiare un’apertura del contenitore;

una prima porzione intermedia, coassiale all’asse longitudinale, sulla cui parte interna vi à ̈ una pluralità di prime gole inclinate di un primo angolo rispetto ad un piano di base ortogonale all’asse longitudinale;

una prima porzione di vertice, coassiale all’asse longitudinale;

una prima superficie anulare di tenuta, coassiale all’asse longitudinale, disposta in corrispondenza della congiunzione fra la prima porzione intermedia e la prima porzione di vertice;

- un elemento girevole, inserito nell’elemento di supporto e configurato per girare di un arco di cerchio predeterminato inferiore a 180°, avente

una seconda porzione di base, coassiale all’asse longitudinale, sulla cui parete esterna sono formati primi passaggi per il passaggio del liquido e una pluralità di primi denti guida inclinati del primo angolo e formanti una prima coppia cinematica elicoidale con la pluralità di prime gole;

una seconda porzione intermedia, coassiale all’asse longitudinale, sulla cui parete esterna sono formati secondi passaggi per il passaggio del liquido;

una seconda porzione di vertice coassiale all’asse longitudinale;

una seconda superficie anulare di tenuta, di forma complementare alla prima superficie anulare di tenuta, disposta in corrispondenza della congiunzione fra la seconda porzione di base e la seconda porzione intermedia, configurata per formare contatto con detta prima superficie anulare di tenuta così da aprire e da chiudere ermeticamente il contenitore durante l’utilizzo del tappo.

In una variante vantaggiosa l’elemento di supporto comprende sulla parete esterna della prima porzione intermedia una pluralità di secondi denti guida inclinati di un secondo angolo rispetto al piano ortogonale all’asse longitudinale. Ancora più vantaggiosamente il tappo può comprendere un cappuccio protettivo con due o più seconde gole formate su una parete interna ed inclinate del secondo angolo e formanti una seconda coppia cinematica elicoidale con la pluralità di secondi denti guida, ed in cui il verso di avvolgimento della prima coppia cinematica elicoidale à ̈ opposta al verso di avvolgimento della seconda coppia cinematica elicoidale. Le seconde gole formano la seconda coppia cinematica elicoidale con due o più secondi denti guida del tipo a filetto di vite. Le gole possono essere ricavate come incisioni nello spessore delle pareti oppure mediante il riporto di denti sporgenti fuori dallo spessore delle pareti oppure come via di mezzo tra una incisione e uno o due denti sporgenti. Infatti à ̈ sufficiente che si crei una coppia cinematica del tipo elicoidale come quello di una vite in un dado.

Il cappuccio protettivo comprende anche una porzione di vertice a forma di cilindro chiuso in alto con una superficie sostanzialmente piana perpendicolare all’asse longitudinale e comprendente al centro della superficie piana un albero trascinatore del moto, con sezione trasversale a forma di triangolo oppure di stella a tre o più punte, il cui asse coincide con l’asse longitudinale del tappo e che serve per ingaggiare una sede, con sezione di forma complementare a quella dell’albero, interna alla porzione di vertice dell’elemento girevole, in modo che un movimento angolare del cappuccio protettivo, per es. in senso orario corrispondente ad una chiusura, trascini in rotazione l’elemento girevole e, per mezzo della coppia cinetica elicoidale, provochi contemporaneamente un movimento traslatorio proporzionale dell’elemento girevole in direzione parallela all’asse longitudinale, nel senso di una chiusura del tappo appoggiandosi contro la superficie preposta dell’elemento di supporto.

Grazie a queste caratteristiche dell’invenzione si può realizzare un tappo di particolare leggerezza e robustezza, quando viene realizzato in materiale plastico, che assommi in se tutte le funzioni richieste superando gli inconvenienti dei tappi dello stato della tecnica. Essendo uno degli usi preferiti, ma non esclusivi, del tappo dell’invenzione nel settore delle bottiglie di bevande destinate ad essere gettate via dopo lo svuotamento dalla bevanda, in tale applicazione pratica, vantaggiosamente, l’elemento di supporto à ̈ realizzato in HDPE, mentre l’elemento girevole ed il cappuccio protettivo in polipropilene. Il tappo può essere in tal caso impiegato per la chiusura di contenitori usa e getta, per esempio in PET, ma à ̈ anche perfettamente chiaro per l’esperto del ramo che tappi conformi all’invenzione, fatti in altri materiali adeguati, possono essere utilizzati anche per chiudere contenitori riutilizzabili, per es. fatti in materiali durevoli sia in plastica che in materiali di tipo diverso, per es. vetro, metallo, e riutilizzabili, per es. dopo adeguato lavaggio.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite dell’invenzione.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce di una descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un tappo illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

le Figure 1a, 1b, 1c rappresentano viste assonometriche, parzialmente sezionate, del tappo assemblato, oggetto dell’invenzione;

la Fig.2 Ã ̈ una rappresentazione esplosa del tappo della fig.1;

la Fig. 3 rappresenta la vista assonometrica di un primo componente del tappo della fig.2;

la Fig. 4 rappresenta la vista assonometrica di un secondo componente del tappo della fig.2;

la Fig. 5 rappresenta la vista in sezione secondo un piano verticale di un ulteriore componente del tappo della fig.2,

la Fig.6 rappresenta la vista ingrandita di un particolare del primo componente del tappo rappresentato nella fig.3;

Ia Fig. 7 rappresenta un tipico tappo dello stato della tecnica definito comunemente "sport cap".

Gli stessi numeri di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.

Descrizione in dettaglio di forme di realizzazione preferite dell’invenzione

Con riferimento alle Figure da 1a a 6 Ã ̈ rappresentata una forma di realizzazione di un tappo tipo Sport Cap, globalmente indicato con il riferimento numerico 100. Il tappo, oggetto della presente invenzione, definisce un asse longitudinale X, non necessariamente un asse di simmetria, e comprende un elemento di supporto 1, un elemento girevole 2 e un cappuccio protettivo 3.

L’elemento di supporto 1, che rappresenta la parte del tappo fissa alla bottiglia, à ̈ a sua volta formato sostanzialmente da tre porzioni sostanzialmente cilindriche di diametro decrescente. Una porzione di base 4 di diametro D1 ha una filettatura sulla parete interna per poter avvitare l’elemento di supporto 1 sul collo filettato di una bottiglia, non illustrata nelle figure ma chiaramente comprensibile per il tecnico del ramo. In alternativa alla filettatura sono possibili anche altri dispositivi di aggancio tra tappo e bottiglia noti nel ramo della tecnica. Qui viene fatto riferimento ad una bottiglia, quale contenitore, ma tutte le stesse considerazioni possono essere fatte per contenitori diversi da bottiglie e con colli di diametro maggiore o minore.

L’elemento di supporto 1 comprende anche una porzione intermedia 5, di diametro D2<D1, munita di tre denti guida 7 sulla parete esterna e di gole e binari sulla parete interna. Le due porzioni di base 4 e intermedia 5, entrambe di forma sostanzialmente cilindrica, possono anche avere lo stesso diametro qualora la dimensione del collo della bottiglia alla quale à ̈ destinato il tappo sia inferiore. I denti guida 7 possono sia essere due che anche essere in numero uguale o superiore a tre e sono inclinati secondo un tracciato elicoidale, rappresentando tratti molto parziali del filetto di una vite, essendo sufficiente che si formi una coppia cinematica elicoidale.

L’elemento di supporto 1 comprende anche una porzione di vertice 6, sostanzialmente cilindrica, di diametro D3<D2.

L’elemento girevole 2 funge da valvola di chiusura e apertura del tappo che consente in posizione aperta l’erogazione del liquido ed in posizione chiusa la perfetta tenuta ermetica della bottiglia anche quando viene sottoposta ad elevate pressioni, sia interne che esterne alla bottiglia.

L’elemento girevole 2 à ̈ inserito all’interno dell’elemento di supporto 1, dentro il quale à ̈ in grado di oscillare angolarmente intorno all’asse longitudinale X del tappo 100, tra due posizioni angolari estreme rispettivamente di piena apertura e di totale chiusura, come spiegato più avanti nella descrizione.

L’elemento girevole 2 à ̈ anch’esso composto da tre porzioni di forma sostanzialmente cilindrica e di diametro decrescente: una porzione di base 13, una porzione intermedia 14, ed una porzione di vertice 15. Come si vede dalla Fig. 4, la porzione di base 13 e la porzione intermedia 14 dell’elemento girevole 2 sono dotate lungo la parete esterna di una pluralità di scanalature longitudinali 12, 12’ per consentire il passaggio della bevanda quando l’elemento girevole 2 à ̈ nella sua posizione di apertura.

Una superficie anulare di tenuta 10, ad esempio di forma cilindrica o troncoconica, à ̈ realizzata sotto forma di labbro circolare sulla superficie esterna fra la porzione di base 13 e la porzione intermedia 14 dell’elemento girevole 2. Se à ̈ opportuno, la tenuta del tappo può essere aumentata anche disponendo un anello di tenuta in elastomero lungo la superficie anulare di tenuta 10, oppure prevedendo un labbro anulare flessibile ricavato nel processo di stampaggio per iniezione dell’elemento girevole 2.

Quando il tappo 100 à ̈ in posizione di chiusura il passaggio della bevanda tra l’interno e l’esterno della bottiglia à ̈ impedito dal contatto ad elevata pressione specifica che si crea tra la superficie di tenuta 10 e la corrispondente superficie o labbro anulare di tenuta 10’ sulla superficie interna dell’elemento di supporto 1 formata lungo una linea di unione fra la porzione intermedia 5 e la porzione di vertice 6 dell’elemento di supporto 1.

La porzione di base 13 dell’elemento girevole 2 à ̈ dotata di tre denti guida 9, disposti in posizione equidistante intorno al perimetro, di forma evolvente o elicoidale per facilitare il moto di oscillazione tra l’elemento di supporto 1 e l’elemento girevole 2. I denti guida 9 impegnano le gole 18 di forma complementare ricavate sulla superficie interna 5’ della porzione intermedia 5 dell’elemento di supporto 1 come i filetti di una vite all’interno di un dado. La forma dell’evolvente à ̈ scelta in modo tale da consentire una rotazione tra l’elemento di supporto 1 e l’elemento girevole 2 accompagnata dalla contemporanea traslazione in direzione assiale dell’elemento girevole 2 nel senso del suo avvicinamento verso l’interno della bottiglia. I denti guida 9 possono anche essere in numero di due o in numero superiore a tre.

In questo suo moto di rotazione parziale e traslazionale, l’elemento girevole 2 provoca il distacco del labbro di tenuta 10’ dell'elemento di supporto 1 dalla superficie anulare di tenuta 10 dell’elemento girevole 2, permettendo dapprima il degasaggio della pressione interna al contenitore, quando il liquido contenuto contiene gas, evitando così lo schizzo direttamente in bocca dell’utilizzatore, e aprendo anche il passaggio per il prodotto lungo le scanalature longitudinali 12, 12’. La quantità di erogazione della bevanda viene regolata con la scelta dell’angolo di cui fare ruotare l’elemento girevole 2 intorno all’asse X poiché un determinato spostamento angolare dell’elemento girevole 2 à ̈ proporzionale al movimento di traslazione dell’elemento girevole 2 rispetto all’elemento di supporto 1 in funzione della particolare geometria scelta per i denti 9. Il massimo della quantità di flusso d’erogazione si ha quando l’elemento girevole 2 raggiunge la sua battuta finale di progetto. Il massimo della quantità di flusso d’erogazione dipende anche dalle dimensioni delle sezioni di passaggio delle scanalature longitudinali 12, 12’. Le superfici longitudinali 32, tra una scanalatura e la successiva, hanno anche la funzione di centraggio dell’elemento girevole 2 sull’elemento di supporto 1. L’apertura e la chiusura totale o parziale del tappo 100 sono prodotte mediante la rotazione dell’elemento girevole 2 intorno all’asse X di un arco di angolo appropriato afferrando con le dita o con i denti la porzione di vertice 15 e ruotandola rispetto all’elemento di supporto 1 che durante l’uso à ̈ avvitato alla bottiglia e solidale con essa.

In una forma di realizzazione del tappo dell’invenzione particolarmente vantaggiosa à ̈ previsto il cappuccio protettivo 3 che ha essenzialmente, benché non esclusivamente, funzioni di protezione igienica per non fare depositare elementi estranei, quali polvere e altro, sull’elemento girevole 2 che viene generalmente afferrato con la bocca dall’utilizzatore. In questa variante, il tappo dell’invenzione prevede di essere commercializzato quasi esclusivamente con il cappuccio protettivo, preferibilmente munito anche di un anello di sigillo 33, per rendere evidente l’eventuale apertura della bottiglia avvenuta in precedenza. Si prevedono tre denti guida 7 realizzati sulla superficie esterna dell’elemento di supporto 1 che si impegnano nelle gole 18’ complementari ricavate sulla parete interna del cappuccio protettivo 3 che possono sviluppare un angolo di lavoro di circa 90° intorno all’asse X, ma anche altri angoli di lavoro maggiori o minori sono possibili. E’ chiaro per il tecnico del ramo che le gole 18, 18’ possono essere realizzate in alternativa come guide con lati in rilievo rispetto alla parete interna del cappuccio protettivo 3 o dell’elemento girevole 2. Anche in questo caso i denti guida 7 possono essere solamente due oppure in numero maggiore di tre a seconda delle necessità.

II cappuccio protettivo 3 comprende al suo interno un albero trascinatore 16 con sezione lobata o a forma di stella a tre o più punte o lobi. L’albero trascinatore 16 à ̈ posto al centro del cappuccio protettivo 3 e in linea con l’asse X ed à ̈ configurato per essere alloggiato in una sede 8, ricavata sulla porzione di vertice 15 dell’elemento girevole 2, che ha una forma complementare a quella dell’albero trascinatore 16. Grazie all’innesto dell’albero trascinatore 16 nella sede 8, nel girare angolarmente il cappuccio protettivo 3 contemporaneamente viene fatto girare angolarmente dello stesso spostamento angolare l’elemento girevole 2. II verso di avvolgimento del percorso elicoidale della coppia cinematica elicoidale costituita dai denti 7 e dalle gole 18’ (Figg. 1b e 1c) à ̈ opposto al verso di avvolgimento del percorso elicoidale della coppia cinematica elicoidale costituita dai denti 9 e dalle gole 18 (Figg. 1b e 1c) ricavate sulla parete interna della porzione intermedia 5 dell'elemento di supporto 1, in modo che una rotazione angolare del cappuccio protettivo 3, che trascina in rotazione per lo stesso angolo l’elemento girevole 2 mediante l’albero di trascinamento del moto 16, fa anche traslare in direzione assiale, nel senso di un distacco della superficie di tenuta 10 dal corrispondente labbro anulare di tenuta 10’ sulla superficie interna dell'elemento di supporto 1 così da aprire il tappo 100, e pertanto anche la bottiglia, quando il tappo à ̈ fissato sul collo della bottiglia o, più in generale, del contenitore, non illustrati nelle figure.

Una rotazione angolare del cappuccio protettivo 3 nel verso opposto a quello che provoca l’apertura provoca chiaramente una chiusura del tappo 100 per l’avvicinamento che la rotazione dell’elemento girevole 2 produce tra la superficie anulare di tenuta 10 e il labbro anulare di tenuta 10’ corrispondente (Fig. 1a, 1c) grazie all’azione della coppia cinematica elicoidale. La rotazione angolare dell’elemento girevole 2 intorno all’asse X viene causata mediante afferraggio con le dita del cappuccio protettivo 3. In questo caso l’apertura e la chiusura del tappo 100 possono essere operate senza che le dita tocchino le superfici con le quali la bocca viene a contatto durante l’erogazione della bevanda. Inoltre, durante l’operazione di apertura del tappo 100, se il contenuto della bottiglia à ̈ una bevanda gassata, eventuali schizzi, che talvolta si producono alla minima apertura tra l’interno della bottiglia e l’ambiente esterno, vanno ad urtare l’interno del cappuccio protettivo 3 che copre l’elemento girevole 2 fino a che l’apertura non à ̈ ultimata.

La posizione corretta di inserimento del cappuccio protettivo 3 rispetto all’elemento di supporto 1 viene determinata grazie ad una tettarella 17 ricavata su una gola 18 che funge da battuta di fine corsa.

Sull’elemento girevole 2 può essere previsto un foro di drenaggio 11 che fa comunicare la cavità della sede 8 con l’esterno permettendo così l’evacuazione della bevanda che si potrebbe depositare all’interno della sede 8 nel corso dell’erogazione occupando lo spazio destinato all’albero trascinatore 16.

Nella Fig. 6 à ̈ mostrata in assonometria una zona della parete interna 5’ della porzione intermedia 5 dell’elemento di supporto 1 per una migliore comprensione dei dettagli. E’ chiaro al tecnico del ramo che quanto ora descritto si ripete in modo uguale per ognuno dei tre denti guida 9, non illustrati, che hanno ognuno una corrispondente zona 5’ perfettamente uguale.

Con il riferimento numerico 18 à ̈ rappresentata una gola che risulta inclinata di un angolo α rispetto ad una linea di base orizzontale 60. La gola 18 serve da guida per uno dei denti guida 9 dell’elemento girevole 2 nel corso della rotazione di quest’ultimo intorno all’asse X. Con il riferimento numerico 20 à ̈ indicato uno spallamento che funge da battuta di fine corsa angolare in apertura dell’elemento 2 per il corrispondente dente guida 9. La posizione di fine corsa angolare in chiusura dell’elemento 2 per il corrispondente dente guida 9 viene stabilita mediante una tettarella 50 (Figura 6).

Una piccola mensola 22, preferibilmente parzialmente sporgente nella gola 18, serve da aggancio e ritegno al corrispondente dente guida 9 che, dopo avere scavalcato la mensola 22 con un scatto, per il suo recupero di forma dovuto all’elasticità del materiale di cui à ̈ fatto, si estende di nuovo sopra la mensola 22 e impedisce all’elemento girevole 2 di sfilarsi assialmente dall’elemento di supporto 1 e cadere nel contenitore dopo che il tappo à ̈ stato assemblato. Il dente guida 9, che sull’elemento girevole 2 ha la stessa inclinazione α rispetto ad una linea di base orizzontale, nella sua forma distesa si inserisce perfettamente all’interno della gola 18 avendo sostanzialmente lo stesso raggio del fondo della gola 18 e, come nel caso del filetto di una vite, quando si effettua la rotazione dell’elemento girevole 2 rispetto all’elemento di supporto 1, si ha uno spostamento assiale dell’elemento girevole 2 lungo la direzione della freccia Z. In questa prima funzionalità di apertura e chiusura del tappo 100, che si realizza mediante la rotazione dell’elemento girevole 2 intorno all’asse X, il dente guida 9 si sposta lungo la corrispondente gola 18 da una estremità all’altra, per un arco di circonferenza inferiore a 180°, preferibilmente di circa 120°, seguendo la gola 18 come una rotaia. Una seconda gola perfettamente uguale alla gola 18 viene impegnata da un secondo dente guida non illustrato perfettamente uguale al dente guida 9.

In corrispondenza della parte di gola 18 prossimale alla mensola 22 à ̈ ricavata una concavità 19, di larghezza W sostanzialmente uguale alla lunghezza del dente guida 9 e di altezza H, lungo la direzione ortogonale alla gola 18. L’altezza H ha un valore tale che sia sostanzialmente uguale alla distanza dalla linea di base orizzontale 60 dell’estremità 70 della gola 18 distale da detta linea di base 60, preferibilmente uguale al passo di un elicoide passante lungo la gola 18. La concavità 19 ha una profondità inferiore rispetto alla profondità della gola 18, in modo che la gola 18 à ̈ marcata anche nella zona della concavità 19 e funge anche in quella zona da guida per il dente guida 9, quantunque il dislivello tra il fondo della concavità 19 e il fondo della gola 18 sia inferiore al dislivello esistente tra fondo del tratto rimanente della gola 18 e la superficie 5’.

La concavità 19 funge da rotaia disposta in direzione assiale per consentire lo scorrimento del dente guida 9 lungo di essa, mantenuto allineato lungo i lati 20 (coincidente con il suddetto spallamento) e 24 della concavità 19. Nella posizione angolare di massima apertura dell’elemento girevole 2 il dente guida 9 si trova all’estremità della gola 18 che si sovrappone alla concavità 19, al di sopra della mensola 22, dove à ̈ tenuto in posizione di tappo aperto. In questa funzionalità di apertura e chiusura mediante rotazione, il dente guida 9 segue solo la corrispondente gola 18 lungo la coppia cinematica elicoidale. Anche nel caso in cui il contenitore contiene un liquido gassato che può esercitare una pressione sull’elemento girevole 2, oppure nel caso in cui uno schiacciamento del corpo del contenitore di plastica tende a fare chiudere l’elemento girevole 2 contro l’elemento di supporto 1, l’inserimento del dente guida 9 all’interno della gola 18 mantiene l’elemento girevole 2 in posizione di apertura per il tappo 100.

Un vantaggio particolarmente importante del tappo dell’invenzione à ̈ dato dalla presenza della concavità 19 che permette di aggiungere alla modalità di apertura e chiusura del tappo con rotazione angolare dell’elemento girevole 2 una modalità di apertura e chiusura del tappo 100 mediante un movimento di scorrimento assiale dell’elemento girevole 2 rispetto all’elemento di supporto 1. In aggiunta alla modalità, descritta sopra, di apertura del tappo con la rotazione in senso antiorario e di chiusura del tappo con la rotazione in senso orario dell’elemento girevole 2, si ha anche la funzionalità di apertura e chiusura del tappo 100 con modalià P&P (Pull & Push), dove con Pull (tirare) si ha la chiusura del tappo e con Push (spingere) si ha l’apertura del tappo, ossia in senso contrario al meccanismo P&P standard, generalmente utilizzato nei tappi di tipo “Sport Cap†del tipo illustrato in figura 7.

Questa funzione si attiva quando il dente guida 9 si trova allineato con la concavità 19, al di sopra della mensola 22, e una trazione dell’elemento girevole 2 in direzione della freccia Z verso l’alto, nel senso dell’illustrazione della figura 6, fa uscire il dente guida 9, che à ̈ in plastica flessibile in grado opportuno, dalla gola 18. Tirando l’elemento girevole 2 fino a fare andare il dente guida 9 in battuta contro l’estremità superiore 40 della concavità 19 il labbro anulare di tenuta 10’ va a premere contro la corrispondente superficie di tenuta 10.

Una sporgenza 23 che si erge dalla superficie del fondo della concavità 19 si impegna col dente guida 9 quando questo à ̈ in posizione di chiusura per l’elemento girevole 2, fungendo da blocco a scatto, mantenendo l’elemento girevole 2 in posizione di chiusura ed impedendone la discesa accidentale, per es. a causa di un urto contro l’elemento girevole 2. In detta posizione di chiusura il dente guida 9 sarà disposto tra la sporgenza 23 e l’estremità superiore 40 della concavità 19.

Per aprire il tappo in modalità di traslazione assiale à ̈ sufficiente esercitare una pressione sufficiente sull’elemento girevole 2 in direzione dell’interno del contenitore, ossia in direzione della freccia Z verso il basso, per fare superare al dente guida 9 la sporgenza 23.

In una variante alternativa à ̈ prevista un’ulteriore sporgenza 23’, disposta tra la gola 18 e la sporgenza 23, che definisce una posizione di apertura intermedia del tappo quando il dente guida 9, partendo dalla suddetta posizione di chiusura, supera la sporgenza 23 e rimane nella posizione intermedia tra la sporgenza 23 e l’ulteriore sporgenza 23’.

Il tappo 100 dell’invenzione può pertanto funzionare in entrambe le funzionalità di apertura e di chiusura, per esempio anche in caso di perdita non voluta del cappuccio protettivo 3, poiché il meccanismo girevole come pure il meccanismo traslatorio di apertura e chiusura à ̈ azionabile afferrando la porzione di vertice 15 con le dita o con i denti e facendo compiere all’elemento girevole 2 i movimenti necessari all’apertura e alla chiusura del tappo 100.

Essendo il tappo 100 adatto ad un impiego per bevande gassate, la pressione interna del contenitore favorisce la tenuta in chiusura del meccanismo, in quanto si viene a creare una tenuta in spinta tra l’elemento girevole 2 e l’elemento di supporto 1 spingendo il labbro di tenuta 10’ contro la relativa sede 10, quindi maggiore à ̈ la pressione esercitata dal liquido dall’interno del contenitore e maggiore sarà la tenuta; naturalmente il tutto entro i limiti dettati dalla struttura del tappo.

La posizione di fermo meccanico dell’elemento girevole 2, in fase di apertura del tappo 100, à ̈ garantita dallo spallamento 20 mentre la tenuta ermetica per la garanzia qualitativa del prodotto à ̈ assicurata dalla pressione che si esercita tra la superficie di tenuta 10 dell’elemento girevole 2 e il corrispondente labbro di tenuta 10’ dell’elemento di supporto 1.

E’ chiaro che il labbro anulare di tenuta 10’ può anche essere realizzato sull’elemento girevole 2 e la sua corrispondente superficie di tenuta 10 sull’elemento di supporto 1.

Oltre ai vantaggi offerti dalla presente invenzione già menzionati sopra, à ̈ anche da rimarcare che il tappo dell’invenzione à ̈ comunque più economico di quelli attualmente sul mercato in quanto costituito da un minor numero di pezzi (due o tre) e da un minor peso della resina impiegata. Infine particolarmente vantaggiosi sono l’uso di HDPE per l’elemento di supporto 1 e di Polipropilene per l’elemento girevole 2 e per il cappuccio protettivo 3 sia per Ia loro resistenza che per la tenuta per gas e liquidi. Da quanto detto risulta chiaro che il cappuccio protettivo 3 assume la duplice funzione di elemento di protezione per protezione igienica del tappo e di elemento che facilita l’apertura e la chiusura del tappo.

Una ulteriore forma di realizzazione del tappo dell’invenzione, alternativa alle varianti sopra descritte, prevede invece esclusivamente la modalità di apertura e chiusura del tappo 100 mediante un movimento di scorrimento assiale dell’elemento 2, in questo caso solo un elemento traslante, rispetto all’elemento di supporto 1 lungo detta direzione Z; ossia prevede esclusivamente la funzionalità di apertura e chiusura del tappo 100 con modalià P&P (Pull & Push), dove con Pull (tirare) si ha la chiusura del tappo e con Push (spingere) si ha l’apertura del tappo, ossia in senso contrario al meccanismo P&P standard, generalmente utilizzato nei tappi di tipo “Sport Cap†del tipo illustrato in figura 7.

In questa forma di realizzazione i denti guida 9 sono disposti allineati con le rispettive concavità 19, al di sopra della mensola 22, e una trazione dell’elemento traslante 2 in direzione della freccia Z verso l’alto, nel senso dell’illustrazione della figura 6, fa uscire i denti guida 9, in plastica flessibile in grado opportuno, da una loro rispettiva sede o gola 18, al disopra della mensola 22. Tirando l’elemento traslante 2 fino a fare andare il dente guida 9 in battuta contro l’estremità superiore 40 della concavità 19 il labbro anulare di tenuta 10’ va a premere contro la corrispondente superficie di tenuta 10.

Una sporgenza 23 che si erge dalla superficie del fondo della concavità 19 si impegna col dente guida 9 quando questo à ̈ in posizione di chiusura per l’elemento traslante 2, fungendo da blocco a scatto, mantenendo l’elemento traslante 2 in posizione di chiusura ed impedendone la discesa accidentale, per es. a causa di un urto contro l’elemento traslante 2. In detta posizione di chiusura il dente guida 9 sarà disposto tra la sporgenza 23 e l’estremità superiore 40 della concavità 19.

Per aprire il tappo in modalità di traslazione assiale à ̈ sufficiente esercitare una pressione sufficiente sull’elemento traslante 2 in direzione dell’interno del contenitore, ossia in direzione della freccia Z verso il basso, per fare superare al dente guida 9 la sporgenza 23.

In una variante alternativa à ̈ prevista un’ulteriore sporgenza 23’, disposta tra la gola 18 e la sporgenza 23, che definisce una posizione di apertura intermedia del tappo quando il dente guida 9, partendo dalla suddetta posizione di chiusura, supera la sporgenza 23 e rimane nella posizione intermedia tra la sporgenza 23 e l’ulteriore sporgenza 23’.

In questa forma di realizzazione, pertanto, il tappo 100, definente un asse longitudinale X, comprende:

- un elemento di supporto 1, atto ad essere fissato al contenitore, avente

una prima porzione di base 4, coassiale all’asse longitudinale X, con un dispositivo di fissaggio atto ad ingaggiare un’apertura del contenitore;

una prima porzione intermedia 5, coassiale all’asse longitudinale X, sulla cui parte interna vi à ̈ una pluralità di gole o sedi 18, disposte parallelamente a oppure inclinate di un angolo α (diverso da zero) rispetto ad un piano di base ortogonale all’asse longitudinale X;

una prima porzione di vertice 6, coassiale all’asse longitudinale X;

una prima superficie anulare di tenuta 10’, coassiale all’asse longitudinale X, disposta in corrispondenza della congiunzione fra la prima porzione intermedia 5 e la prima porzione di vertice 6;

- un elemento traslante assialmente 2, lungo l’asse X, inserito nell’elemento di supporto 1 ed avente

una seconda porzione di base 13, coassiale all’asse longitudinale X, sulla cui parete esterna sono formati primi passaggi 12 per il passaggio del liquido e una pluralità di denti guida 9 inseriti in dette gole o sedi 18, disposti parallelamente a oppure inclinati dello stesso angolo α rispetto al piano di base ortogonale all’asse longitudinale X;

una seconda porzione intermedia 14, coassiale all’asse longitudinale X, sulla cui parete esterna sono formati secondi passaggi 12’ per il passaggio del liquido; una seconda porzione di vertice 15 coassiale all’asse longitudinale X;

una seconda superficie anulare di tenuta 10, di forma complementare alla prima superficie anulare di tenuta 10’, disposta in corrispondenza della congiunzione fra la seconda porzione di base 13 e la seconda porzione intermedia 14, configurata per formare contatto con detta prima superficie anulare di tenuta 10’ così da aprire e da chiudere ermeticamente il contenitore durante l’utilizzo del tappo 100, rispettivamente mediante una traslazione assiale verso il basso ed una traslazione assiale verso l’alto di detto elemento traslante 2.

La parete interna 5’ della prima porzione intermedia 5 presenta una pluralità di concavità 19, ciascuna concavità essendo disposta in corrispondenza di ciascuna di dette gole 18, in particolare disposta al di sopra della rispettiva gola 18.

Ciascuna concavità 19 costituisce una guida per il rispettivo dente guida 9 in modo tale da consentire l’apertura del contenitore con una pressione in direzione assiale sull’elemento traslante 2, e la chiusura del contenitore con una trazione in direzione assiale sull’elemento traslante 2. Le concavità 19 hanno una profondità inferiore alla profondità delle gole 18.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Tappo (100) per la chiusura e per l’apertura di un contenitore di liquidi, in particolare di bevande, definente un asse longitudinale (X), comprendente: - un elemento di supporto (1), atto ad essere fissato al contenitore, avente una prima porzione di base (4), coassiale all’asse longitudinale (X), con un dispositivo di fissaggio atto ad ingaggiare un’apertura del contenitore; una prima porzione intermedia (5), coassiale all’asse longitudinale (X), sulla cui parte interna vi à ̈ una pluralità di prime gole (18) inclinate di un primo angolo (α) rispetto ad un piano di base ortogonale all’asse longitudinale (X); una prima porzione di vertice (6), coassiale all’asse longitudinale (X); una prima superficie anulare di tenuta (10’), coassiale all’asse longitudinale (X), disposta in corrispondenza della congiunzione fra la prima porzione intermedia (5) e la prima porzione di vertice (6); - un elemento girevole (2), inserito nell’elemento di supporto (1) e configurato per girare di un arco di cerchio predeterminato inferiore a 180°, avente una seconda porzione di base (13), coassiale all’asse longitudinale (X), sulla cui parete esterna sono formati primi passaggi (12) per il passaggio del liquido e una pluralità di primi denti guida (9) inclinati del primo angolo (α) e formanti una prima coppia cinematica elicoidale con la pluralità di prime gole (18); una seconda porzione intermedia (14), coassiale all’asse longitudinale (X), sulla cui parete esterna sono formati secondi passaggi (12’) per il passaggio del liquido; una seconda porzione di vertice (15) coassiale all’asse longitudinale (X); una seconda superficie anulare di tenuta (10), di forma complementare alla prima superficie anulare di tenuta (10’), disposta in corrispondenza della congiunzione fra la seconda porzione di base (13) e la seconda porzione intermedia (14), configurata per formare contatto con detta prima superficie anulare di tenuta (10’) così da aprire e da chiudere ermeticamente il contenitore durante l’utilizzo del tappo (100).
2. 2. Tappo secondo la rivendicazione 1, in cui una rotazione angolare dell’elemento girevole (2) intorno all’asse longitudinale (X) provoca una traslazione parallela all’asse longitudinale (X) dell’elemento girevole (2) grazie a detta coppia cinematica elicoidale in modo da effettuare dette apertura e chiusura, a seconda del verso della rotazione angolare.
3. 3. Tappo secondo la rivendicazione 2, in cui la parete interna (5’) della prima porzione intermedia (5) presenta una pluralità di concavità (19), ciascuna concavità essendo disposta ad una estremità di ciascuna di dette prime gole (18) prossimale alla prima porzione di base (4) dell’elemento di supporto (1).
4. 4. Tappo secondo la rivendicazione 3, in cui ciascuna concavità (19) costituisce una guida per uno di detti primi denti guida (9) in modo tale da consentire l’apertura del contenitore con una pressione in direzione assiale sull’elemento girevole (2), e la chiusura del contenitore con una trazione in direzione assiale sull’elemento girevole (2).
5. 5. Tappo secondo la rivendicazione 4, in cui le concavità (19) hanno una profondità inferiore alla profondità delle prime gole (18) e ogni concavità à ̈ attraversata da una rispettiva gola (18) così da prolungare detta prima coppia cinematica elicoidale all’interno delle concavità (19).
6. 6. Tappo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento di supporto (1) comprende sulla parete esterna della prima porzione intermedia (5) una pluralità di secondi denti guida (7) inclinati di un secondo angolo rispetto al piano ortogonale all’asse longitudinale (X).
7. 7. Tappo secondo la rivendicazione 6, comprendente un cappuccio protettivo (3) con due o più seconde gole (18’) formate su una parete interna ed inclinate del secondo angolo e formanti una seconda coppia cinematica elicoidale con la pluralità di secondi denti guida (7), ed in cui il verso di avvolgimento della prima coppia cinematica elicoidale à ̈ opposta al verso di avvolgimento della seconda coppia cinematica elicoidale.
8. 8. Tappo secondo Ia rivendicazione 7, in cui i secondi denti guida (7) sviluppano un angolo di lavoro di 90° sul cappuccio protettivo (3) e la posizione di fine corsa del cappuccio protettivo (3) viene stabilita mediante una tettarella (17).
9. 9. Tappo secondo la rivendicazione 8, in cui il cappuccio protettivo (3) comprende un albero trascinatore del moto (16) coassiale all’asse longitudinale (X) e con sezione trasversale a forma di stella a tre o più punte, che ingaggia una sede (8) nella seconda porzione di vertice (15) avente una sezione interna complementare a detta sezione trasversale, in modo che un movimento angolare del cappuccio protettivo (3) trascina in rotazione l’elemento girevole (2) e provoca contemporaneamente un movimento traslatorio proporzionale dell’elemento girevole (2) in direzione parallela all’asse longitudinale (X).
10. 10. Tappo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i primi e secondi passaggi (12, 12’) sono scanalature longitudinali.
11. 11. Tappo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui nella seconda porzione di vertice (15) à ̈ previsto un foro passante (11), trasversale all’asse longitudinale (X), che collega una sede (8) con l’esterno dell’elemento girevole (2).
12. 12. Tappo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento di supporto (1) à ̈ in HDPE, il cappuccio protettivo (3) e l’elemento girevole (2) sono realizzati in Polipropilene.