WO2016082008A1

WO2016082008A1 - Dispositivo variador de enroscamento em veio único

Info

Publication number: WO2016082008A1
Application number: PCT/BR2014/000415
Authority: WO
Inventors: Ivan Ferreira da COSTA
Original assignee: Costa Ivan Ferreira Da
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2016-06-02
Also published as: US20180319550A1; EP3225565A1; BR112017010724A2; AU2014412628A1; MX2017006627A; US10710777B2; EP3225565A4; CN107000908B; RU2017122057A; RU2699835C2; RU2017122057A3; NZ733143A; CN107000908A; AU2014412628B2; BR112017010724B1

Abstract

Um dispositivo variador de enroscamento (1), provido em um bocal (3) de uma embalagem, e a uma tampa (26) provida de uma pluralidade de elementos protuberantes de corte (30) na face interna (29) de seu elemento de tampo (27). O referido dispositivo variador de enroscamento é provido de uma pluralidade de veios descendentes (2c) os quais se conectam a veios ascendentes (2f), no interior dos quais podem passar segmentos de rosca interna (19) distribuídos equidistantemente na parte interna da parede lateral alongada (28) da tampa (26). Os veios descendentes (2c) são providos de um ângulo de inclinação de rosca de orientação contrária ao ângulo de inclinação de rosca veios ascendentes (2f), para que a tampa (26), quando for desenroscada do bocal (9), possa inicialmente efetuar um movimento axial descendente e com isto os elementos protuberantes de corte 30 possam cortar a embalagem, para abrir uma passagem para a saída de seu conteúdo.

Description

DISPOSITIVO VARIADOR DE ENROSCAMENTO EM VEIO ÚNICO

A presente invenção está relacionada a um dispositivo variador de enroscamento o qual possibilita que um filete de uma rosca possa alternar seu percurso em um único veio de rosca nos movimentos de enroscamento e desenroscamento.

Uma rosca é uma estrutura helicoidal que compreende basicamente um sulco ou uma elevação ou filete aplicado na superfície de um corpo cilíndrico ou ligeiramente cónico, para formar uma superfície helicoidal.

As roscas podem ser aplicadas na superfície externa de um corpo cilíndrico ou ligeiramente cónico, neste caso conhecidas pelas expressões "roscas externas" ou "roscas macho", ou podem ser aplicadas na superfície interna de uma cavidade cilíndrica ou cónica, neste caso conhecidas pelas expressões "roscas internas" ou "roscas fêmeas".

A seção reta de uma rosca pode ter diversas formas, por exemplo, quadrada, triangular, trapezoidal, dentre outras.

Sistemas roscados são aqueles em que um elemento provido de uma rosca interna se engata a um elemento provido de uma rosca externa, por meio da ação de um movimento rotacional que causa o acoplamento dos filetes de uma das roscas nos sulcos da outra.

Quando ocorre este engatamento, e com a continuidade do movimento rotacional, a superfície helicoidal da rosca faz com que além de haver um movimento rotacional entre estes dois elementos, ocorra também um movimento longitudinal entre eles.

Em outras palavras, roscas são capazes de converter força ou movimento rotacional para linear, ou vice-versa. Um exemplo típico de um sistema roscado é uma tampa com rosca interna que se engata ao gargalo de uma garrafa, o qual é provido de uma rosca externa.

O movimento rotacional de acionamento de uma tampa para engatá-la a um gargalo é denominado enroscamento. O movimento rotacional de desengatamento da tampa em relação a um gargalo é denominado desenroscamento.

Atribui-se à invenção da rosca ao matemático Grego Arquitas de Tarento, ocorrida no século V antes de Cristo. Ela é classificada como uma das máquinas fundamentais criadas nos primórdios da humanidade, e que estão presentes na maior parte dos aparelhos empregados na atualidade.

Roscas têm diversas aplicações, podendo, por exemplo, ser usadas para:

- fixar objetos entre si (por exemplo, parafusos e porcas), neste caso denominadas roscas de fixação;

- transmitir movimentos (por exemplo, macacos e caixas de transmissão automotivos), neste caso denominadas roscas de transmissão;

- servir como elemento vedação (por exemplo, tubulações e tampas de recipientes diversos). Quanto ao sentido do movimento rotacional para enroscamento, as roscas podem ser classificadas em dois tipos básicos:

- roscas à direita, em que o movimento de enroscamento se dá no sentido horário;

- roscas à esquerda, em que o movimento de enroscamento se dá no sentido anti-horário. Quanto à tipificação, as roscas podem ser classificadas em dois tipos básicos:

- rosca de filete simples, ou rosca simples, provida de apenas uma entrada; - rosca de filetes múltiplos, ou rosca de múltiplas entradas, providas de ao menos duas entradas.

O passo de uma rosca é definido como a distância linear entre a crista de dois filetes adjacentes da rosca, medida em relação a uma reta paralela ao eixo de simetria da rosca. Um fator determinante para a definição desta distância linear é o ângulo de inclinação da rosca em relação á sua geratriz.

O movimento de avanço ou de recuo de um elemento roscado, um parafuso, por exemplo, é definido como o deslocamento longitudinal efetuado por este elemento roscado após executar uma rotação completa de 360°.

A magnitude deste movimento de avanço ou de recuo de um elemento roscado é determinada pelo passo desta rosca.

No caso de o elemento roscado ser provido de uma rosca simples, de uma única entrada, o passo e a magnitude do movimento longitudinal de avanço ou de recuo têm a mesma medida. Se o elemento roscado for provido de uma rosca de múltiplas entradas, neste caso a magnitude do movimento longitudinal de avanço ou de recuo será equivalente à medida do passo multiplicada peio número de entradas da rosca.

Assim, os movimentos de avanço ou de recuo podem ser definidos pela fórmula abaixo:

Em que:

L -> avanço ou recuo

N -> número de entradas da rosca P -> passo da rosca

Qualquer que seja a aplicação que é dada para uma rosca, a magnitude dos movimentos de avanço e recuo serão sempre determinados peio passo da rosca. Esta é uma relação física imutável.

A característica de imutabilidade da relação entre os movimentos longitudinais {avanço ou recuo) e o passo de uma rosca dificulta ou até mesmo impede que elas sejam aplicadas em situações em que seria necessário que a magnitude desses movimentos de longitudinais pudesse ser variável ao longo de um processo de enroscamento ou desenroscamento de dois elementos roscados. Quando ocorre tal necessidade, os projetistas são obrigados a buscar soluções mistas, e estas soluções usualmente têm uma certa complexidade, além de causarem indesejáveis aumentos de custos de fabricação.

Dentre outros, um segmento em que este problema é claramente observado é o de vasilhames usados para o armazenamento de líquidos, notadamente vasilhames descartáveis, em que tais vasilhames são fabricados com bocais providos de dispositivos de bocal.

Vasilhames descartáveis são atualmente muito utilizados para acondicionar diferentes tipos de líquidos, notadamente na indústria de laticínios e de sucos de frutos ou similares. Um tipo muito conhecido de vasilhame é o fabricado em um material laminado fibroso e delgado, usualmente papei, ao qual é afixado um segundo material laminado e delgado e de grande resistência, usualmente alumínio. Uma camada de matéria! termoplástico impermeável, usualmente polietileno, é aplicada sobre este laminado composto.

Este tipo de material tem um custo de fabricação bastante baixo, e pode ser facilmente configurado para assumir diversas formas, fsto facilita bastante o processo de fabricação de um vasilhame com este tipo de material.

É desejável que vasilhames fabricados com este material sejam providos de um dispositivo de bocal o qual possibilite que seu conteúdo possa escorrer através deste bocal, quando for necessário usá-lo. É também desejável que este dispositivo de bocal seja provido de uma tampa, usualmente uma tampa roscada, que possa ser usada como elemento de vedação nas situações em que somente parte do conteúdo do vasilhame foi retirado, e o conteúdo remanescente deva permanecer vedado no interior do vasilhame.

Por questões de higiene e segurança alimentar os dispositivos de bocal destes vasilhames devem obrigatoriamente ser projetados de maneira que o vasilhame seja hermeticamente fechado no processo de industrialização, e deve obrigatoriamente permanecer assim até o momento em que seja necessário retirar seu conteúdo.

No caso de vasilhames fabricados com o material laminado acima mencionado, é comum que o produto seja hermeticamente envasado no interior do vasilhame e que o dispositivo de bocai seja projetado de tal maneira que ao se girar a tampa roscada para que eia seja desenrascada do bocal, este movimento de desenrasca mento provoque algum tipo de movimento em componentes internos do dispositivo de bocal os quais causam a abertura de uma passagem na porção do material laminado sobre a qual o dispositivo de boca! é afixado.

Com isto abre-se então uma abertura, localizada imediatamente abaixo do dispositivo de bocal, tornando possível que o conteúdo do vasilhame possa então ser retirado do interior do mesmo através do referido dispositivo de bocal. No caso de não ser retirado todo o conteúdo do interior do vasilhame, bastará então enroscar novamente a tampa roscada no bico roscado do dispositivo de bocal para que o vasilhame seja novamente fechado.

Este tipo de dispositivo de bocal é conhecido pela expressão "bocal de abertura automática". No documento de patente P10213426-8, correspondente ao pedido internacional de patente WO03/035491, e incorporado ao presente relatório descritivo para referência, descreve-se um dispositivo de bocal que pode ser utilizado em vasilhames fabricados em material laminado similar ao material que foi acima descrito. Este dispositivo de bocal compreende um elemento de bocal 4 e uma tampa 2. O elemento de bocal 4 inclui uma base plana 29 solidária a um bocal 24, o qual é provido de uma rosca externa 42, pelo interior do qual poderá passar o líquido envasado no vasilhame.

Uma aba 26 é conectada à extremidade inferior do elemento de bocal 4 por meio de um elemento basculante 28. Um espaço anular 30 é provido entre a orla da aba 26 e a parede interna do bocal 24, de modo que a aba 26 possa bascular no interior do bocal 24 conjuntamente com o elemento basculante 28.

Um seguidor de carne 32 é solidário à superfície superior da aba 26, e um elemento de corte 34 é solidário à superfície inferior da aba 26. O elemento de tampa 2 compreende um tampo 5 solidário a uma parede lateral cilíndrica 4, a qual é provida de uma rosca interna 6. Na superfície inferior interna do tampo 5 é provido um primeiro carne 8, que pode se engatar ao seguidor de carne 32 da aba 26. Um segundo carne 10 é provido na superfície inferior interna do tampo 5, em uma região mais externa em relação à região onde se situa o primeiro carne 8.

Quando a tampa 2 do dispositivo de bocal é desenroscada pela primeira vez, este movimento de rotação faz com que o primeiro carne 8 se engate ao seguidor de carne 32. À medida que o movimento de rotação da tampa 2 progride, o primeiro carne 8 efetua uma força sobre seguidor de carne 32, e por consequência sobre a aba 26.

Como a aba 26 é conectada ao elemento basculante 28, consequentemente a aba 26 irá bascular em direção ao interior do vasilhame. Em decorrência o elemento de corte 34 será forçado contra a porção de material laminado do vasilhame que se localiza imediatamente abaixo, o que promoverá um corte nesta região. Com isto abrir-se-á uma passagem para que o líquido acondicionado no interior do vasilhame possa escoar através do elemento de bocal 4.

Em certas circunstâncias o seguidor de carne 32 pode se posicionar de uma maneira em que não entre em contato com o carne 8, com o que o dispositivo de bocal não operará da maneira devida. Neste caso, quando o elemento de tampa 2 for girado no bocal roscado 4 no sentido de enrosca mento, em um determinado instante o seguidor de carne 32 irá entrar em contato com a superfície 14 do segundo carne 10.

Com a continuidade do movimento de enroscamento o seguidor de carne 32 será direcionado pelo segundo carne 10 para se posicionar na porção inicial 12 do primeiro carne 8. Com isto o seguidor de carne 32 estará então corretamente posicionado para futuras operações de abertura do dispositivo de bocal.

Uma desvantagem observada no dispositivo de bocal descrito no documento de patente PI0213426-8 é que o acionamento do mecanismo ocorre no movimento de desenroscamento da tampa 2 do bocal (24). Como este movimento rotacional causa um afastamento do carne 8 da tampa 2 em relação ao seguidor de carne 32 da aba 26, e por consequência tornou-se necessário prover essas duas peças com um alongamento vertical para que se obtivesse o efeito mecânico desejado de perfuração do material laminado do vasilhame pelo elemento de corte 34, conforme acima descrito.

Este alongamento vertical dessas duas peças, e por consequência da tampa 2 e do bocal 24 gerou um dispositivo de bocal com dimensões relativamente grandes. Isto dificulta o empilhamento dos vasilhames em embalagens de transporte, o que causa problemas no transporte das mesmas.

Mais ainda, isto causa um indesejável aumento do consumo de matéria prima, e consequentemente um aumento no tempo de injeçio das peças, aumentando por consequência os custos de fabricação.

No documento de patente brasileira PI0311973-4 descreve-se uma solução para o problema causado pelo movimento de afastamento da tampa em relação aos mecanismos de abertura de um vasilhame, por meio do provimento de uma terceira peça independente a qual efetua a abertura do vasilhame.

Embora esta solução proveja um conjunto de tampa e bocal de menores dimensões, o que facilita o armazenamento e o transporte dos vasilhames, tem a desvantagem de demandar a fabricação de uma terceira peça, o que causa um consumo maior de matéria prima, a necessidade de utilização de três ferramentas de moldes de injeção, uma para cada peça, e, por consequência, tempos de fabricação mais longos.

Mais ainda, há também a necessidade de que no momento da fabricação sejam montadas três peças, em vez de duas, o que torna a montagem mais complexa. Esta montagem é automatizada, sem contato manual humano, visando contaminações.

Nos documentos de patente brasileira PI0518924-1, PI0702838-5, PI0702839-3 e PI0702842-3 descrevem-se dispositivos de bocal que basicamente compreendem um bocal e uma tampa no qual também se emprega uma terceira peça independente a qual efetua a abertura do vasilhame. Isto tem as mesmas desvantagens acima mencionadas em relação ao documento de patente brasileira PI0311973-4. Um problema comum observado em todos os documentos de patente anteriormente mencionados está relacionado ao movimento de afastamento da tampa em relação ao bocal quando esta é desenroscada pela primeira vez, e consequentemente aciona o mecanismo que irá efetuar a abertura da porção do vasilhame imediatamente abaixo do dispositivo de bocal, para permitir o conteúdo do vasilhame possa ser então retirado de seu interior. Este afastamento é inevitável, pois, como se viu anteriormente, os movimentos de avanço eu recuo de um elemento roscado são unicamente dependentes do passo da rosca e do número de entradas da mesma, uma relação fixa e imutável. Quando estas tampas são desenrascadas pela primeira vez, os mecanismos de acionamento afixados à superfície inferior interna do tampo da tampa devem atuar sobre os referidos mecanismos de abertura do vasilhame. Entretanto, como os mecanismos de acionamento tendem a se afastar dos mecanismos de abertura do vasilhame, é então necessário que os mecanismos de acionamento sejam projetados de maneira a compensar este afastamento.

A solução empregada foi alongar os mecanismos de acionamento em direção ao interior do bocal, de maneira a compensar o referido afastamento, conforme verificado no objeto da PI0213426-8. Como se mencionou anteriormente, este alongamento causa diversos problemas, tais como aumento das dimensões da tampa e do bocal, maior consumo de matéria prima e maior tempo de fabricação, além de o aumento das dimensões do dispositivo de bocal causar dificuldades para o empilhamento dos vasilhames. Outra opção empregada para solucionar tal problema foi adicionar uma terceira peça ao conjunto, cuja função é efetuar a abertura do vasilhame. Ainda assim com grande desvantagem devido ao aumento no custo de fabricação, decorrente do aumento do tempo no processo de montagem das três peças e do aumento do volume de matéria prima utilizada para esta terceira peça. A presente invenção está relacionada a um dispositivo variador de enroscamento o qual possibilita que estes mecanismos de acionamento sejam projetados sem a necessidade de se prover um alongamento em seus componentes para compensar o movimento longitudinal de afastamento de uma tampa quando ela for desenrascada de um bocal, ou ainda, sem acrescer o conjunto de uma terceira peça para efetuar a abertura da embalagem.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características da presente invenção serão mais bem percebidas a partir da descrição detalhada que se fará a seguir, a mero título de exemplo, associada às Figuras abaixo referenciadas, as quais são parte integrante do presente relatório.

A Figura 1 é uma vista frontal de um bocal provido de uma rosca externa que faz parte do dispositivo variador de enroscamento em veio único objeto da presente invenção.

A Figura 2 é uma vista inferior em perspectiva de uma tampa provida de segmentos de rosca interna que fazem parte do dispositivo variador de enroscamento em veio único objeto da presente invenção.

A Figura 3 é uma vista frontal em corte que mostra o momento em que os segmentos de rosca interna da tampa começam a ser inseridos na rosca interna do bocal.

A Figura 4 é uma vista frontal em corte que mostra o momento em que os segmentos de rosca interna da tampa estão em uma primeira posição, parcialmente inseridos nos veios da rosca interna do bocal. A Figura 5 é uma vista frontal em corte que mostra o momento em que os segmentos de rosca interna da tampa estão em uma segunda posição, parcialmente inseridos nos veios da rosca interna do bocal.

A Figura 6 é uma vista frontal em corte que mostra o momento em que os segmentos de rosca interna da tampa estão totalmente inseridos nos veios da rosca interna do bocal, em sua posição final de montagem.

DESCRIÇÃO DE CONCRETIZAÇÕES DA INVENÇÃO

As Figuras 1 a 6 retratam um dispositivo de bocal provido de uma tampa no qual se emprega um mecanismo de abertura de vasilhame que se utiliza do dispositivo variador de enroscamento objeto da presente invenção, com a finalidade de se obter os movimentos longitudinais com avanço e recuo negativos para efetuar a abertura do vasilhame.

Na Figura 1, de acordo com a presente concretização, pode ser observado um dispositivo variador de enroscamento 1, objeto da presente invenção, aplicado a um corpo cilíndrico alongado 3. Uma rosca externa 2 é provida na superfície externa de um corpo cilíndrico alongado 3, no presente caso uma rosca de três entradas.

O corpo cilíndrico alongado 3 pode ser, por exemplo, um bocal de um vasilhame ao qual pode ser enroscada uma tampa 26, não mostrada na Figura, o bocal sendo afixado à face superior (9s) de um elemento de base 9, cuja face inferior (9i) deverá ser afixada a um vasilhame, conforme retratado nas Figuras 1 a 6.

Doravante o termo "bocal" e a expressão "corpo cilíndrico alongado" serão usados nesta descrição de maneira intercambiável, ou seja, indicam o mesmo componente. Cada filete da rosca externa 2 compreende um primeiro filete superior descendente 2a, provido de uma face superior 10 e de uma face inferior 12, e um primeiro filete inferior descendente 2b, provido de uma face superior 11 e de uma face inferior 13.

Um veio descendente 2c é formado entre o primeiro filete superior descendente 2a e o primeiro filete inferior descendente 2b, e é provido de uma entrada 4a.

A rosca externa 2 compreende também um segundo filete superior ascendente 2d, adjacente ao primeiro filete superior descendente 2a, um segundo filete inferior ascendente 2e, adjacente ao primeiro filete descendente 2b, e um topador de fim de curso 18.

O segundo filete superior ascendente 2d é provido de uma face superior 14 e de uma face inferior 16, e o segundo filete inferior ascendente 2e é provido de uma face superior 15 e de uma face inferior 17. O topador de fim de curso 18 é provido de uma face inferior 18a.

Um veio ascendente 2f é formado entre o segundo filete superior ascendente 2d, o segundo filete inferior ascendente 2e e o topador de fim de curso 18.

Em um primeiro ponto de união 6 ocorre a união entre cada primeiro filete superior descendente 2a e cada segundo filete superior ascendente 2d, de maneira que a transição da face inferior 12 do primeiro filete superior descendente 2a para a face inferior 16 do segundo filete superior ascendente 2d seja tal que uma face seja como um prolongamento da outra e formem entre si um ângulo côncavo.

No primeiro ponto de união 6 ocorre uma transição, em que a configuração de rosca à direita do primeiro filete superior descendente 2a muda para uma configuração de rosca à esquerda do segundo filete superior ascendente 2 d.

Assim, o ângulo de inclinação do primeiro filete superior descendente 2a em relação à geratriz da rosca e o ângulo de inclinação do segundo filete superior ascendente 2d em relação à geratriz da rosca são escolhidos para conformar uma rosca à direita e uma rosca à esquerda, respectivamente.

Em um segundo ponto de união 7 ocorre a união entre cada primeiro filete inferior descendente 2b e cada segundo filete inferior ascendente 2e, de maneira que a transição da face superior 11 do primeiro filete inferior descendente 2b para a face superior 15 do segundo filete inferior ascendente 2e seja tal que uma face seja como um prolongamento da outra e formam entre si um ângulo convexo.

No segundo ponto de união 7 ocorre a transição de uma configuração de rosca à direita do primeiro filete inferior descendente 2b para uma configuração de rosca à esquerda para o segundo filete inferior ascendente 2e.

Assim, o ângulo de inclinação do primeiro filete inferior descendente 2b em relação à geratriz da rosca e o ângulo de inclinação do segundo filete inferior ascendente 2e em relação à geratriz da rosca são ambos escolhidos para conformar uma rosca à direita e uma rosca à esquerda, respectivamente.

O ângulo de inclinação de rosca à esquerda do segundo filete inferior ascendente 2e é substancialmente igual ao ângulo de inclinação de rosca à esquerda do segundo filete superior ascendente 2d. O segundo filete superior ascendente 2d se une ao topador de fim de curso 18 em um terceiro ponto de união 32. O topador de fim de curso 18 tem uma configuração de filete de rosca à direita, com um ângulo de inclinação substancialmente idêntico ao ângulo do primeiro filete superior descendente 2a e do primeiro filete inferior descendente 2b.

Como o segundo filete inferior ascendente 2e é um filete de rosca à esquerda, consequentemente o topador de fim de curso 18 irá se unir ao segundo filete inferior ascendente 2e em um quarto ponto de união 33. O veio ascendente 2f é formado entre o segundo filete superior ascendente 2d, o segundo filete inferior ascendente 2e e o topador de fim de curso 18, conforme pode ser observado na Figura 1.

A tampa 26, representada na Figura 2, compreende basicamente um elemento de tampo 27 em forma de disco e uma parede lateral alongada 28 em forma de um tronco de cilindro reto. Segmentos de rosca interna 19 são providos na parte interna da parede lateral alongada 28, no presente caso sendo providos três segmentos equidistantes entre si e também equidistantes da face interna 29 do elemento de tampo 27.

Os segmentos de rosca interna 19 são providos de uma extremidade de entrada 20 e de uma extremidade de saída 21.

Na presente concretização os segmentos de rosca interna 19 são, na verdade, segmentos de uma rosca interna de seis entradas, que tem as mesmas características da rosca 2 aplicada ao bocal 3, sendo que na fabricação da tampa 26 somente foram fabricados segmentos de rosca interna 19 de três dos seis filetes desta rosca. Em outras palavras, foram fabricados segmentos de maneira alternada. Deve ser mencionado que a provisão na presente concretização de somente três segmentos de rosca interna 19 é apenas uma opção de projeto, e não pode de modo algum ser considerada uma limitação da invenção. Não haveria impedimento para que a tampa 26 fosse provida com todos os segmentos de rosca interna 19 possíveis. No caso da presente concretização seriam seis segmentos de rosca interna 19.

Conforme pode ser observado na Figura 2, a face interna 29 do elemento de tampo 27 é provida de múltiplos elementos protuberantes de corte 30, distribuídos circularmente e dotados de extremidades afiadas 303, os quais formam uma faca circular, destinada a fazer o corte da embalagem, como se verá mais adiante.

Quando a tampa 26 for enroscada pela primeira vez na rosca 2 do bocal 3, operação de montagem feita em fábrica, as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 passarão pelas entradas 4a da rosca 2, e se acoplarão aos veios descendentes 2c, conforme pode ser observado na Figura 3.

Os segmentos de rosca interna 19, à medida que forem se enroscando na rosca externa 2, efetuarão um concomitante movimento axial descendente, e consequentemente o mesmo ocorrerá com a tampa 26. Em outras palavras, além do movimento rotacional de enroscamento, irá também ocorrer um movimento axial descendente.

Com a continuidade do movimento rotacional de enroscamento dos segmentos de rosca interna 19 nos veios descendentes 2c da rosca 2 do bocal 3 as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 irão avançando pelo interior dos veios descendentes 2c, conforme mostrado na Figura 4. Em um determinado momento as extremidades de saída 21 de cada segmento de rosca interna 19 ultrapassarão o primeiro ponto de união 6 e as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 atingirão o segundo ponto de união 7, na extremidade inferior do primeiro filete inferior descendente 2b, conforme mostrado na Figura 5.

Em seguida os segmentos de rosca interna 19 deixarão o veio descendente 2c e serão direcionados para o veio ascendente 2f, e com isto as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 serão forçadas de encontro às faces superiores 15 dos segundos filetes inferiores ascendentes 2e.

Com a continuidade do movimento de enroscamento as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 passarão a deslizar pelas faces superiores 15 dos segundos filetes inferiores ascendentes 2e.

Como os segundos filetes inferiores ascendentes 2e têm uma configuração ascendente de rosca à esquerda, isto fará com que os segmentos de rosca interna 19 sofram uma inversão de sentido em seu movimento axial, que passará então a ser um movimento axial ascendente, à medida que os segmentos de rosca interna 19 forem percorrendo a extensão das faces superiores 15 dos segundos filetes inferiores ascendentes 2e, no interior do veio ascendente 2f.

Consequentemente a tampa 26 passará a fazer um movimento axial ascendente, que terminará no instante em que as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 atingirem as faces inferiores 181 dos topadores de fim de curso 18. Neste instante termina então o movimento de fechamento da tampa 26 no bocal 3.

É importante mencionar que os segmentos de rosca interna 19 são dimensionados de tal maneira a se ajustarem perfeitamente no interior dos veios 2f, de modo a não ocorrer problemas durante a operação de fechamento da tampa 26, e em especial no instante em que os segmentos de rosca interna 19 sofrerem uma mudança de direção em seu movimento axial, ao iniciarem sua entrada no interior dos veios ascendentes 2f.

Quando for necessário retirar pela primeira vez a tampa 26 de seu engatamento ao bocal 3, deve então ser efetuado um movimento rotacional de desenroscamento da tampa 26 em relação à rosca externa 2 do bocal 3.

No início deste movimento de desenroscamento, as extremidades de saída 21 dos segmentos de rosca interna 19 toparão com as faces inferiores 16 dos segundos filetes superiores ascendentes 2d, e isto fará com que os segmentos de rosca interna 19, além de efetuarem um movimento rotacional de desenroscamento, iniciem também um movimento axial descendente, em decorrência de os segundos filetes superiores ascendentes 2d terem uma configuração ascendente de rosca à esquerda.

Concomitantemente, as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 percorrerão as faces superiores 15 dos segundos filetes inferiores ascendentes 2e, à medida que o movimento de desenroscamento da tampa 26 for sendo efetuado.

Este movimento axial descendente dos segmentos de rosca interna

19 terminará quando as extremidades de saída 21 dos segmentos de rosca interna 19 ultrapassarem totalmente o primeiro ponto de união 6 e as extremidades de entrada dos segmentos de rosca interna 19 atingirem o segundo ponto de união 7.

Neste instante os segmentos de rosca interna 19 iniciarão sua entrada nas regiões inferiores dos veios descendentes 2c, definido entre os primeiros filetes superiores descendentes 2a e os primeiros filetes inferiores descendentes 2b.

A partir deste instante, e com a continuidade do movimento de desenrasca mento da tampa 26, os segmentos de rosca interna 19 percorrerão os veios descendentes 2c em direção à entrada 4a. Depois que os segmentos de rosca interna 19 tiverem passado inteiramente pelas entradas 4a a tampa 26 estará então totalmente desenrascada do gargalo 3.

A combinação do movimento circular inicial de desenroscamento da tampa 26 e do consequente movimento axial descendente, anteriormente descrito, fará com que os elementos protuberantes de corte 30 se projetem sobre a embalagem, a partir de sua posição de montagem inicial, com o objetivo de efetuar o corte e a consequente abertura da embalagem na qual está montada a tampa.

A magnitude do movimento axial descendente da tampa 26 será dependente dos ângulos de inclinação do segundo filete superior ascendente 2d e do segundo filete inferior ascendente 2e em relação às suas geratrizes, que são substancialmente idênticos.

Embora a faca circular que aparece na Figura 2 tenha elementos protuberantes de corte 30 em quase todo seu perímetro, para garantir que a embalagem seja cortada por suas extremidades afiadas 30a no momento da abertura da tampa, um número menor de elementos protuberantes de corte 30 pode ser provido, para economizar material, desde que sejam providos em número suficiente para garantir o corte da embalagem durante o desenroscamento inicial descendente da tampa.

Por questões de segurança e higiene a tampa 26 pode ser provida de algum mecanismo de prevenção contra desenroscamento, não mostrado nas Figuras. Uma das funções destes mecanismos de prevenção contra desenroscamento de tampas é proporcionar ao usuário finai uma garantia de que a tampa 26 permaneceu na posição em que foi montada na fábrica até o momento em que será desenrascada, para a retirada do conteúdo do vasilhame.

São conhecidos na técnica vários tipos de mecanismos prevenção contra desenroscamento de tampas, que por esta razão não são aqui descritos ademais, não fazem parte do escopo da presente invenção, e não há impedimento de que sejam usados em conjunto com ela.

Assim, como se demonstrou, o dispositivo variador de enroscamento 1 objeto da presente invenção proporciona um meio eficaz, de simples fabricação e uso, ao prover componentes que causam uma alteração do sentido do movimento axia! da tampa 26 no momento inicial em que ela é desenrascada do gargalo 3.

Mais ainda, a presente invenção torna desnecessário utilizar componentes adicionais, requer menos material e menos tempo de fabricação e simplifica a operação de montagem do conjunto em fábrica, o que reduz custos de fabricação e proporciona grandes vantagens económicas. Embora a presente invenção tenha sido descrita com aplicação em roscas de gargalos de vasilhames, e aplicada a mecanismos acionados pelo movimento de desen rosca mento de tampas acopladas a estes gargalos, deve ser mencionado que o dispositivo variador de enroscamento objeto da presente invenção pode ser empregado em qualquer situação em que seja necessário usar uma tampa provida de uma faca circular a qual sirva para cortar o material localizado imediatamente abaixo da tampa, quando esta começar a ser desenrascada do bocal ao qual estiver enroscada.

Assim, a presente invenção não está limitada a aplicações descritas no presente relatório, estando apenas limitada ao conteúdo das reivindicações que seguem.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo variador de enroscamento em veio único 1 provido em uma rosca externa 2 aplicada à superfície externa de um corpo ciííndrico alongado 3, o qua! é afixado à face superior 9s de um eiemento de base 9 e provido de uma face inferior 9i, a referida rosca externa 2 compreendendo:

uma pluralidade de primeiros filetes superiores descendentes 2a, cada um provido de uma face superior 10 e de uma face inferior 12; uma pluralidade de primeiros filetes inferiores descendentes 2b, cada um provido de uma face superior 11 e de uma face inferior 13;

uma pluralidade de veios descendentes 2c, formados entre as faces inferiores 12 de cada primeiro filete superior descendente 2a e as faces superiores 11 de cada primeiro filete inferior descendente 2b, cada veio descendente 2c provido de uma entrada 4a;

uma pluralidade de segundos filetes superiores ascendentes 2d, cada um provido de uma face superior 14 e de uma face inferior 16;

uma pluralidade de segundos filetes inferiores ascendentes 2e, cada um provido de uma face superior 15 e de uma face inferior 17;

uma pluralidade de topadores descendentes de fim de curso 18, cada topador descendente de fim de curso 18 provido de uma face inferior 18a;

as faces inferiores 12 de cada primeiro filete superior descendente 2a se encontram com as faces inferiores 16 de cada segundo filete superior ascendente 26 em um primeiro ponto de união 6, em que uma face é uma continuidade da outra e formam entre si um ângulo côncavo; as faces superiores 11 de cada primeiro filete inferior descendente 2b se encontram com as faces superiores 15 de cada segundo filete inferior ascendente 2e em um segundo ponto de união 7, em que uma face é uma continuidade da outra e formam entre si um ângulo convexo; a extremidade superior da referida face inferior 18a de cada topador descendente 18 se encontra com a face inferior 16 de cada segundo filete superior ascendente 2d em um terceiro ponto de união 32, em que uma face é uma continuidade da outra e formam entre si um ângulo convexo; a extremidade inferior da referida face inferior 18a de cada topador ascendente 18 se encontra com a face superior 15 de cada segundo filete inferior ascendente 2e em um quarto ponto de união 33, em que uma face é uma continuidade da outra e formam entre si um ângulo convexo; e uma pluralidade de veios ascendentes 2f, adjacentes aos referidos veios descendentes 2c, e formados entre a face inferior 16 de cada filete superior ascendente 2d, a face superior 15 de cada filete inferior ascendente 2e, e a face inferior 18a de cada topador descendente 18, os veios ascendentes 2f tendo um ângulo de rosca de orientação contrária ao ângulo de rosca dos veios descendente 2c que lhes são adjacentes.

2. Tampa 26 para dispositivo variador de enroscamento em veio único, que compreende: um elemento de tampo 27 em forma de disco, provido de uma face interna 29; uma parede iaterai alongada 28, que envolve completamente a face Interna 29 do elemento de tampo 27 e se estende verticalmente em forma de um tronco de cilindro; uma pluralidade de segmentos de rosca interna 19, providos na face interna da parede lateral alongada 28, equidistantes entre si e da face interna 29 do elemento de tampo 27, cada segmento de rosca interna 19 provido de uma extremidade de entrada 20 e de uma extremidade de saída 21; e ao menos um elemento protuberante de corte 30, que se estende verticalmente a partir da face interna 29 do elemento de tampo 27, referido ao menos um elemento protuberante de corte 30 dotado de uma extremidade afiada 30a.

3. Método para instalar uma tampa 26 de acordo com a reivindicação 2 em uma embalagem provida de um dispositivo variador de enroscamento em veio único 1 de acordo com a reivindicação 1, que compreende as seguintes etapas: iniciar um movimento de enroscamento da tampa 26 na rosca 2 do bocal 3 da referida embalagem, de modo que as extremidades de entrada 20 de cada segmento de rosca interna 19 passem pelas entradas 4a da rosca 2 e se acoplem aos veios descendentes 2c; prosseguir com o movimento de enroscamento da tampa 26 na rosca 2 do bocal 3 até que as extremidades de saída 21 de cada segmento de rosca interna 19 ultrapassem o primeiro ponto de união 6 e as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 atinjam o segundo ponto de união 7; continuar o movimento de enroscamento da tampa 26 na rosca 2 do bocal 3 para que os segmentos de rosca interna 19 deixem o veio descendente 2c e sejam direcionados para o veio ascendente 2f, fazendo com que as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 sejam forçadas de encontro às faces superiores 15 dos segundos filetes inferiores 2e, e a tampa 16 inicie um movimento axial ascendente; prosseguir com o movimento de enroscamento da tampa 26 na rosca 2 do bocal 3 até as faces superiores dos segmentos de rosca interna 19 atingirem as faces inferiores 18i dos topadores de fim de curso 18 e as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 atingirem os quartos pontos de união 33, para encerrar os movimento de enroscamento axial ascendente da tampa 26 na rosca 2 do bocal 3; afixar o conjunto formado pela tampa 26 totalmente enroscada no bocal 3 à embalagem, na região em que esta será oportunamente rompida.

4. Método para romper uma embalagem provida de um dispositivo variador de enroscamento em veio único 1 de acordo com a reivindicação 1 ao qual foi previamente enroscada uma tampa 26 de acordo com a reivindicação 2, conforme o método descrito na reivindicação 3, o método para romper a referida embalagem compreendendo as seguintes etapas: iniciar um movimento de desenrasca mento da tampa 26 em relação à rosca 2 do bocal 3, fazendo com que as extremidades de saída 21 dos segmentos de rosca interna 19 iniciem um movimento de desenroscamento no interior dos veios alargados 4f e topem com as faces inferiores 16 dos segundos filetes ascendentes superiores 2d, com o que a tampa 26 executa um movimento axial descendente; prosseguir com o movimento de desenroscamento da tampa 26 em relação à rosca 2 do bocal 3, fazendo com que as extremidades de entrada 20 dos segmentos de rosca interna 19 percorram as faces superiores 15 dos segundos filetes ascendentes inferiores 2e, dando continuidade ao movimento axial descendente da tampa 26, para que as extremidades de saída 21 dos segmentos de rosca interna 19 ultrapassem totalmente o primeiro ponto de união 6 e as extremidades de entrada dos segmentos de rosca interna 19 atinjam o segundo ponto de união 7, para que a execução deste movimento inicial de desenroscamento e axial descendente da tampa 26 force cada um dos elementos descendentes de corte 30 da tampa 26 a penetrar e romper o material da embalagem; prosseguir com o movimento de desenroscamento da tampa 26 em relação à rosca 2 do bocal 3, com o que os segmentos de rosca interna 19 começarão a ser inseridos nas regiões inferiores dos veios descendentes 2c, e o movimento axial da tampa 26 passa a ser ascendente, para permitir que ela seja desenrascada do bocai 3.