PT94844A - Conjunto de uma capsula para abrir e de um recipiente com gargalo de material plastico e sua utilizacao - Google Patents

Description

"CONJUNTO DE UMA CflPSULA PARA ABRIR E DE UM RECIPIENTE COM GARGALO DE MATERIAL PLflSTICO E SUA UTILIZAÇÃO" A presente invenção tem por objecto uma capsula constituída por duas partes tipicamente articuladas entre si\ sendo a sua primeira parte uma base ou cepo fixada de maneira estanque ao gargalo de um recipiente, enquanto a segunda parte, que obtu ra, na posição fechada, o orifício que atravessa a primeira par te, pode ser aberta por exemplo por rotação ou por oscilação em relação a referida primeira parte. São ja conhecidas tais capsulas de material plástico cu ja base ou cepo esta fixada no gargalo de materiaj de j^jLstico de um tubo, tipicamente por encaixe, compreendendo esta base um meio de estanqueidade pelo interior do referido gargalo, por exemplo uma coroa que penetra a força no interior do gargalo . A posição de uma tal capsula em relação ao recipiente no qual e fixada pode variar de maneira voluntária ou acidental, o que e muitas vezes indesejável quando se trata de um recipiente de for ma não cilíndrica circular e/ou com uma saia decorada, produzido em grande serie, A requerente procurou realizar um recipiente de cápsula para abrir que não apresente tais inconvenientes.

EXPOSIÇÃO DA INVENÇÃO A presente invenção tem por objecto o conjunto de uma cápsula e de um recipiente com gargalo de material plástico , compreendendo esta capsula, como e conhecido, uma base ou cepo de material plástico e uma parte de abrir que pode obturar a r£ ferida base, compreendendo esta base um meio de estanqueidade pelo interior do referido gargalo e podendo ser fixada neste gar galo por simples introdução e prisão por encaixe.

De uma maneira nova: a] a referida base e o referido gargalo compreendem meios de imobilização relativa, em rotação, por inserção longi tudi nal; b) os referidos meios complementares de inserção longitudinal e os meios complementares de fixação por encaixe, re£ pectivamente da referida base e do referido gargalo, bem como o referido meio de estanqueidade desta base, estão dispostos de modo a obter, quando da introdução da referida base no gargalo, a ordem dos acontecimentos de referencia seguintes: - inicio da inserção com secção plena; - depois, inicio da introdução à força do meio de es·* tanqueidade no gargalo; depois, inicio da fixação por encaixe.

De uma maneira geral, a inserção longitudinal de laminas existentes na base da cápsula nas camadas exteriores do gar galo, penetrando estas laminas no inicio progressivamente e depois com força, permite fixar definitivamente a orientação da base de capsula em relação ao recipiente ou tubo, Esta inserção exige um esforço particular quando da introdução da cápsula no gargalo, tendo-se encontrado recusas de introdução com um ma caco de introdução da cápsula no gargalo utilizado para as cápsulas para abrir ou "cápsulas-serviço" não providas de tais meios de inserção longitudinal. A requerente apercebêu-se . de que o esforço corresponder^ te a esta inserção era máximo no momento em que a inserção se tornava numa inserção com secção plena ou secção maxima, E que a simultaneidade deste esforço máximo de inserção com a introdiu ção a força da coroa de estanqueidade no gargalo conduzia a um esforço de introdução inaceitável para uma tal instalação. Igual_ mente, sendo a introdução desta coroa de estanqueidade, por coji sequinte, situada-depois do inicio da inserção com secção plena, e necessário tomar o cuidado de não se produzir ao mesmo tempo que o esforço máximo de fixação por encaixe, no inicio deste en caixe. Estas observações são importantes, porque as alturas da base da cápsula ou cepo e da parte correspondente ao gargalo são limitadas e as latitudes de posicionamento dos meios de fixação e de estanqueidade são bastante pequenas.

De preferência, os meios de inserção longitudinal exis tentes na base de cápsula consistem em alFietas radiais de enta. IFie de aresta afilada com a espessura de 0,1 a 0,3 mm, o garga -4- lo do recipiente que compreende uma porção de travamento anti--rotação de diâmetro exterior maior do que o diâmetro interior entre arestas afiladas da referida base de capsula e sendo esta base de um material plástico mais duro do que o material plástico do gargalo. Tipicamente, estas alhetas radiais são le vadas pelo interior de uma coroa axial interior ã referida base de capsula, sendo o meio de fixação da capsula igualmente supo^ tado por esta coroa abaixo das referidas alhetas, A utilização de alhetas radiais longitudinais cortantes, dispostas no interior de uma coroa de material plástico, e conhecida, para o encaixe e o arraste em rotação de um opêrculo rasgavel , da patente de invenção EP-B-0 192 011, Tais alhetas são utilizadas aqui como meio anti-rotação da base de capsula em relação ao gargalo.

No caso das alhetas de entalhe, o inicio do entalhe e de preferencia tornado progressivo, por chanfradura da parte su_ perior da porção com sobre-espessura a entalhar do gargalo, e também por alargamento progressivo da parte inferior das referi das alhetas. 0 inicio do entalhe com secção plena exige um es_ forço de entalhe por introdução da base da capsula máxima, en~ quanto o prosseguimento do entalhe e mais fácil, A imobilização relativa excelente obtida por estas alhetas, aplicando-se o material plástico entalhado com aperto contra cada porção de alhe ta inserida, é conhecida do documento anterior, As escolhas respectivas do material plástico da base de cápsula e do garga lo são conhecidas desse documento,

Em particular no caso das alhetas radiais de entalhe , determinou-se que as duas regras praticas seguintes deviam ser observadas para que a introdução da base de capsula no gargalo se faça facilmente, isto e com os materiais habituais: - a diferença de níveis (Dl) da base de capsula entre o fim do alargamento da parte inferior das suas alhetas de entalhe e o início da porção de introdução ã força do seu meio de estanqueidade deve ser superior a diferença de níveis (dl) do gargalo entre a parte superior do orifício do referido gargalo e o início da sua porção de imobilização anti-rotação; a diferença de níveis (D2) da referida base de capsula entre o diâmetro mínimo do seu meio de fixação por encaixe e o início da porção de introdução a força do seu meio de estari queidade deve ser inferior a diferença de nível (d2) do gargalo entre a parte superior do seu orifício e o diâmetro máximo do seu meio de fixação por encaixe correspondente ao referido meio de fixação por encaixe da base da cápsula.

As diferenças de níveis [Dl} e (D2) da base de capsula e (dl) e (d2) do gargalo estão referenciadas nas fig. 1 e 4. A introdução da base de capsula no gargalo do recipien te deve fazer-se axialmente e de maneira centrada, tanto para o meio de estanqueidade do interior do gargalo como para os meios de fixação por encaixe, e os meios anti-rotação por inser ção longitudinal, em particular os meios de entalhe, não tem ge ralmente uma função de centragem. Para a introdução manual e mais ainda para a introdução mecanizada na fabricação em serie, i desejável prever na parte superior do gargalo, para o inicio da introdução da base de cápsula, uma porção cilíndrica de guia de diâmetro exterior inferior em menos de 0,5 mm, tipicamente de 0,1 a 0,4 mm, ao diâmetro interior entre meios de inserção, em particular entre arestas afiladas de entalhe da refe rida base de cápsula, Pode haver uma primeira colocação da base de cápsula nesta porção de guia, tipicamente de 2 a 4 mm de altura, depois uma impulsão para terminar a introdução, sendo a passagem de acontecimentos de referência ja citados, correspondente a picos de esforço de intirodução, facilitada pelo alinha mento no eixo e a centragem realizados graças a porção de guia.

Os meios de fixação por encaixe abaixo dos meios anti--rotação são tipicamente um aro e uma garganta anular, com perfis complementares escolhidos para facilitar a fixação e a imobilização da base de cápsula: em secção axial, estes perfis com preendem de preferencia uma superfície superior, ou de entrada, inclinada a 1-5-35° em relação ao eixo e uma superfície inferior, ou de encosto, inclinada a 40-60° em relação ao eixo,

Verificou-se ser preferível nesta aplicação escolher pa ra as alhetas radiais afiladas que entalham o gargalo um ângulo total em corte perpendicular ao eixo de 10-15°, Para o gargalo, a disposição preferida compreende uma porção espessa anti-rota-ção com extremidade superior chanfrada a 10-30° em relação a um plano perpendicular, ou "plano horizontal", sobrepujado por uma porção de guia. -7- / A presente invenção refere-se também a utilização, da sua capsula para abrir num recipiente, permitindo obter uma p£ sição fixa do cepo ou base da capsula no gargalo com uma orieji tação escolhida em relação ao recipiente, devido a decoração ou a forma particular deste recipiente. Esta utilização sera des crita nos Exemplos.

EXEMPLOS

Nos desenhos anexos, as figuras representam: A fig. 1, um conjunto segundo a presente invenção, na fase de entalhe, em corte axial; A fig, 2, um conjunto de comparação, defeituoso, em cor te axial; A fig, 3, um segundo conjunto defeituoso, erii -corte axial;

As fig, 4 e 5, o conjunto da fig. 1, respectivamente no inicio da introdução a força da coroa de estanqueidade no gar^ galo e no inicio da fixação por encaixe, em corte axial; e A fig, 6, um dispositivo de colocação de capsulas segun do a presente invenção em tubos, em perspectiva cavaleira,.

Na fig. 1, ve-se um tubo (1), com gargalo [2], de PEBD (polietileno de baixa densidade) sobrepujado por uma capsula (3) de PP (polipropileno}, que compreende uma Base ou cepo (4), e uma tampa (5) articulada nesta base (4] e representada aqui na posição aberta, enquanto na realidade esta tampa (5) e fecha da pela introdução da cãosula (3) no gargalo (2), A parte supe rior deste gargalo (2) compreende um orifício cilíndrico (6) com o diâmetro de 11 mm e com a altura de 1,5 mm, 0 :exterior do gargalo (2) compreende, de cima para baixa: uma parte de encaixe livre (7) com a altura de 2 mm, depois uma parte de guia cilíndrica (8} com o diâmetro de 16 mm e a altura de 2,5 mm , depois uma parte de imobilização anti-rotação (9} que começa por um chanfro tronco-conico (1Q), a 60° com.o eixo de simetria (11) e continuando-se por uma porção cilíndrica (12) de diâmetro igual a 17 mm e com a altura de 4 mm e, finalmente, um relç? vo circular de fixação por encaixe (13} com o diâmetro máximo de 18,5 mm, estando a linha (14) correspondente a este diâmetro situada a 11 mm C— d2) abaixo da extremidade superior do garga^ lo (2} e sendo o relevo (13) seguido por uma gargante de fixação por encaixe (15). A base de cápsula (4) compreende, no interior, alem de uma coroa de estanqueidade central (16) com o diâmetro exterior de 11,3 rim e o diâmetro interior de 9,1 mm, que entra a força no orifício (6) do gargalo (2), uma coroa intermédia (17) cujo interior com o diâmetro de 18,2 mm tem quatro alhetas radiais afiladas (18) espaçadas de 90°, e mais abaixo uma nervura de fixação por encai_ xe (19) cujo perfil em secção axial corresponde ao da garganta (15) do gargalo (2), com uma superfície superior inclinada de 3Q° em relação ao eixo e uma superfície inferior inclinada de 50°. -9 ί

As alhetas cortantes (18} tem uma extremidade (20) de largura crescente, em 2 mm de altura, depois uma aresta >. axial (21) com a espessura de 0,2 mm com um ângulo total eni-corte perpêndi cular ao eixo (11) de 13°, sendo então a largura de cada alheta (18) de 1 mm e o diâmetro interior entre as alhetas de 16,2 mm. A diferença de nTveis entre a parte inferior das arestas axiais (21) e a parte inferior (22) do diâmetro de 11,3 mm da coroa central (16) e de 6 mm (- Dl), enquanto a diferença de níveis (D2) entre o diâmetro mínimo da nervura (19} e esta mesma parte inferior da secção plena da coroa central (16) e de 9 mm. Vê-se na fig, 1 que a parte inferior (4) da capsula (3) foi introduzida no gargalo (2) com uma boa centragem graças ao deslizamento das arestas (20) das alhetas (18) com uma folga de 0,2 mm no diâmetro em torno da porção de guia (8) e depois come çou a entalhar com alargamento progressivo das suas alhetas (18) a parte superior da porção de fixação por encaixe (9) do gargalo (2). 0 encaixe das alhetas foi facilitado pela chanfradura (10) e atinge-se ou esta quase a atingir-se o esforço mãximo de f; entalhe. Durante este tempo, a coroa de estanqueidade (16) não esta ainda aplicada no orifício (6) do gargalo e, no momento em que ela se encaixa a força, o entalhe pelas alhetas estará sufi_ cientemente avançado para que o esforço total de introdução seja acei tavel,

Esta situação favorável estã assinalada pela condição "(Dl) superior a (dl": viu-se que (Dl) era igual a ff mm e (dl), diferença de níveis entre a parte superior do gargalo (2) e a parte superior do chanfrotronco-conico CIO) que sobrepuja a sua -IQ- porção de fixação por encaixe, e de 4,5 mm,

As fig. 2 e 3 representam duas situações desfavoráveis, não incluídas na presente invenção, a titulo de comparação.

Na fig. 2, a coroa central (116) da base de capsula (104) e mais comprida, de modo que entra no gargalo (2) antes que comece o entalhe pelas alhetas (118). 0 esforço de inicio do en talhe, alim do esforço do prosseguimento da introdução a força da coroa (116) no orifício (6), proporcionam um esforço total anormalmente elevado e dão lugar a uma recusa do rolhamento mecanizado. Dl - 3 mm, enquanto (dl) e sempre igual a 4,5 mm.

Na fig. 3, a base de capsula (204) compreende uma diferença de níveis (D2) entre a parte inferior da secção plena da sua coroa de estanqueidade central (216) e o diâmetro mínimo da sua nervura de fixação por encaixe (219) de 9,3 mm, 0 gargalo (202) apresenta uma diferença de níveis (d2) entre a sua extremidade superior e a linha (214) de diâmetro máximo do seu relevo de fixação por encaixe (213) de 9 mm, Nesta situação, a fixação por encaixe da nervura (219) na garganta (215) do gargalo (202) faz-se sem dificuldade, mas a coroa de estanqueidade (216) mal está encaixada, o que e inaceitável, Se (D2J for igual a (d2), o atrito do diâmetro mínimo da nervura (219) contra o relevo máximo (214) que sobrepuja a garganta de fixação por encai^ xe (215) do gargalo (2Q2) coincidiria com o inicio do encaixe a força da coroa (216) no orifício (206) do gargalo, o que conduz, nas condições habituais, a uma recusa de continuar a intro dução. r\ Λ r· 'λ r, í' r λ n o -π- Ο diâmetro muitas vezes progressivamente crescente do relevo (214) e a analise feita atras conduzem a preferir na prH ti ca que (D2) seja menor do que (d2) em pelo menos 1 mm.

As fig. 4 e 5 representam o conjunto segundo a presente invenção da fig. 1 nos estádios seguintes da introdução da base de cápsula (4) considerados como críticos se as estruturas não satisfizerem já as condições da presente invenção.

Na fig. 4, pode ver-se que o entalhe da porção de imoEn. lização (9) do gargalo (2) pelas alhetas de entalhe (18) estã bem avançado quando começa a introdução a força da coroa de es^ tanqueidade (16) no orifício (6) do gargalo (2), e que não ha ainda esforço de introdução preparando a fixação por encaixe , (D2) e igual a 9 mm e (d2) a 11 mm, E respeitada a ordem de pre cedência dos esforços e dos atritos importantes,

Na fig. 5, a colocação em coincidência da nervura (19), com o diâmetro interior, em repouso, de 17,2 mm, com a grossura (14) de diâmetro (18,5 mm) do relevo de fixação por encaixe do gargalo (2) corresponde a um esforço de introdução cuja importância e habitualmente predominante. A coroa de estanqueidade (16) esta bem encaixada no orifício (6) e não haja senão um escor regamento das alhetas de entalhe (18) nos entalhes ou incisões ja produzidos no gargalo (2), Verificou-se em series de peças que a introdução da base de cápsula (4) no gargalo (21 era, ni^ ma tal situação, terminada sem dificuldade,

EXEMPLO DE UTILIZAÇÃO -12-/ A fig. 6 representa a utilização de conjuntos, tais como o da fig. 1, numa instalação de rolhamento (30], Os tubos (1) são colocados, cada um, num mandril Horizontal, tal como (31), montado numa torrinha rotativa (32) e que pode ser arrastada em rotação sobre si própria. Os tubos (1) assim montados, com o gargalo para a frente, são colocados em posiçóes sucessi vas designadas pelas horas correspondentes no mostrador de um relógio. 0 bloco (33) reagrupa diversos meios, em particular um macaco de carga /eixo C34]J e dois macacos de introdução das cápsulas (3) de eixos (35) e (41).

Por cima da torrinha (32), e atrás, i colocada uma taça vibrante (36) pela qual são levadas as capsulas, Cada cápsula (3) i extraída da mesma e depois transportada por um caminho de guia (37), em primeiro lugar horizontal oupouco inclinado e depois mergulhando para levar a cápsula, com a parte superior pa. ra a frente, para ficar em frente do gargalo de um tubo no. qual Ó introduzida com centragem pelo macaco de eixo (35), A orientação da cápsula e fixada no inicio do caminho de guia com o au xilio de uma nervura interior (38) transportada pelo exterior da coroa intermédia (17) (fig. 1] e depois conservada, Esta pri_ meira introdução corresponde tipicamente ã introdução das alhe-tas de entalhe em torno da porção de guia do gargalo do tubo , sem entalhe .propriamente dito,

Os tubos (1) tem uma marca (39) susceptivel de ser de-tectada por um meio Óptico, sempre na mesma posição em relação a decoração da sua saia. Cada tubo (1) e carregado na posição n6h", depois orientado, por rotação sobre si próprio e paragem, »13»

»13» 3 f ív / «o V / graças a um detector fotoelêctrico (40} na posição "4h", depois coberto com uma capsula (3) na posição sendo depois a capsula introduzida no gargalo do tubo ate a fixação por encai_ xe imacaco de eixo (41 )J na posição "9ff' e em seguida o tubo e descarregado. A capsula segundo a presente invenção permite obter se ries de tubos decorados com capsulas orientadas de maneira con£ tante e definitiva em relação a estes tubos, mais ou menos 1 a 3o aproximadamente, utilizando por exemplo uma instalação do tipo atrás descrito,

Claims (9)

1. -14- OJJ=I=N_D_I_e_A_C_n_E_S 1. - Conjunto de uma capsula (31 e de um recipiente (4} com gargalo (2) de material plástico, compreendendo esta capsula (3) uma base (4) ou cepo (4] de material plástico e uma parte que se abre (5) que pode obturar a referida base (4), compreendendo esta base (4) um meio de estanqueidade (16) pelo interior do referido gargalo (2) e podendo ser fixada neste gargalo (2} por simples introdução e fixação por encaixe, caracterizado por: a) a referida base (4} e o referido gargalo (2) compre^ enderem meios de imobilização relativa em rotação (18 e 9} por inserção longitudinal; b) os referidos meios complementares (18 e 9} de inser ção longitudinal e os meios complementares de fixação por encai_ xe (19, 13 e 15) respectivamente da referida base (4) e do refe rido gargalo (2), bem como o meio de estanqueidade (16)' desta base (4) estarem dispostos de modo a obter, quando da introdução da referida base (4) no gargalo (2), a ordem dos acontecimentos seguintes: - inicio da inserção com secção plena; - depois, inicio da introdução Ϊ força do meio de es tanqueidade (16) no gargalo (2); -15 - depois, início da fixação por encaixe,
2. 2. - Conjunto de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado por os meios de inserção longitudinal (18} existentes na referida base (4) de capsula consistirem em albetas radiais de entalhe (18) com aresta afilada (21) com a espessura de 0,1 a 0,3 mm, compreendendo o referido gargalo (2} uma parte (9) de imobilização anti-rotação de diâmetro exterior superior ao dia metro interior entre arestas afiladas (21) da referida base de cápsula (4) e sendo esta capsula de base (4) de um material plástico mais duro do que o material plástico do gargalo (2),
3. 3. - Conjunto de acordo com a reivindicação 2, carac-terizado por as referidas alhetas radiais (18) existirem no in_ terior de uma coroa axial (17) interiora referida base de cap sula (4), estando o referido meio de fixação por encaixe (19) desta cápsula (4) colocado igualmente nesta coroa (17) por bai_ xo das referidas alhetas (18),
4. 4. - Conjunto de acordo com uma qualquer das reivindi_ dações 2 ou 3, caracterizado por a referida base de capsula (4) e o referido gargalo (2) obedecerem as duas condições seguintes: - a diferença de níveis (Dl) da base de cápsula (4) entre o fim do alargamento da parte inferior destas alhetas de entalhe (18) e o início (22) da parte de introdução a força do seu meio de estanqueidade (16) § superior a diferença de níveis (dl) do gargalo entre a parte superior do seu orifício (6) e o início da sua parte de imobilização anti-rotação (9); - a diferença de níveis (D2J da referida base de. ca£ sula (4) entre o diâmetro mínimo do seu meio de fixação por encaixe (19) e o início (22] da parte de introdução a força do seu referido meio de estanqueidade (16] e inferior ã diferença de níveis (d2) do gargalo (2] entre a parte superior do seu ori fício (6) e o diâmetro máximo (14] do seu meio de fixação por encaixe (13) e (15] correspondente ao referido meio de fixação por encaixe (19) da referida base de capsula (4],
5. 5. - Conjunto de acordo com uma qualquer das reivindi cações 2 ou 3, caracterizado por a porção de imobilização anti--rotação (9) do gargalo (2] ser precedida por uma porção cilín drica de guia (8) de diâmetro exterior menor em menos de 0,5 mm que o referido diâmetro interior entre arestas afiladas (18) da referida base de capsula (4J.
6. 6 , - Conjunto de acordo com uma qualquer das reivindi^ cações 1 a 5, caracterizado por os referidos meios de fixação por encaixe (19) da referida base de capsula (4) e do referido gargalo (2) serem um aro (_19] e uma garganta (15] anulares com perfis complementares, compreendendo estes perfis em corte axial uma superfície superior ou superfície de entrada inclinada a 15-35° em relação ao eixo e uma superfície inferior ou superfjf cie de encosto inclinada a 40 - 60° em relação ao eixo (11}.
7. 7. - Conjunto de acordo com uma qualquer das reivindi cações 2 ou 3, caracterizado por as alhetas radiais de entalhe -17·* Ν (18) terem uma aresta afilada (21) segundo um angulo total em corte perpendicular ao eixo de 10 a 15°,
8. 8. - Conjunto de acordo com a reivindicação 5, carac-terizado por a referida porção de imobilização anti-rotação (9) do gargalo (2) compreender uma extremidade superior chanfra da (10) que facilita o inicio do entalhe pelas referidas alhe-tas radiais (18) da referida base de cápsula (4), i
9. 9. - Utilização de um conjunto de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizada por o recipiente (1) que possui um meio de referencia (39), ser orientado por um lado com o auxilio de um dispositivo de referencia externo (40) que coopera com o referido meio de referencia (39) e, por outro lado, se orientar a capsula (3) em relação ao referido recipieri te (1) e se fixar depois oela sua base ou cepo (4) no gargalo I (2) do referido recipiénte (1) por simples introdução e fix<* ção por encaixe, obtendo-se assim uma capsula (3) de posição fixa com uma orientação escolhida.