MX2012007949A - Sello combinado de tapa y reborde para tapa roscada. - Google Patents

Abstract

Se proporciona una tapa mejorada para sellar una abertura formada en una botella asociada. La tapa de preferencia está internamente roscada para recepción mediante una porción roscada de la botella. Una aleta se extiende desde una superficie plana de la tapa y está dirigida para recepción en la abertura de botella asociada. Un reborde también se extiende hacia afuera desde la superficie plana y está separado hacia adentro desde la aleta para acoplar la aleta de sello a medida que la tapa es roscada en la botella. La tapa de preferencia se forma de un plástico rígido tal como polietileno de alta densidad (HDPE).

Description

SELLO COMBINADO DE TAPA Y REBORDE PARA TAPA ROSCADA Ca m po de l a I n ve n c i ó n Los contenedores y botellas moldeadas por soplado se utilizan para una amplia variedad de productos fluidos, y encuentran un particular uso en la industria de los lácteos para leche, jugos, aguas con sabor, etc. La botella típicamente incluye un hombro elevado o cuello que rodea una abertura que se utiliza para introducir o llenar el fluido dentro de la botella, y de la misma forma , la misma abertura con frecuencia se utiliza para despachar el fluido desde la botella. En algunos casos, la abertura se puede utilizar para solamente llenar o despachar y en cualquier situación, una tapa de cierre típicamente se coloca sobre la abertura una vez que la botella está llena.

Antecede ntes de l a I nve nción Con frecuencia, la tapa está tiene roscas internas y coopera con las roscas externas en el cuello que rodea la abertura de la botella (consultar por ejemplo, el documento WO2008/091 936, desarrollado por los mismos inventores, cuyos detalles se incorporan aqu í como referencia) . Es deseable que la abertura sea sellada del ambiente externo. Esto se puede lograr en varias formas. Por ejemplo, una hoja o sello de empaque comúnmente se coloca sobre la abertura y se asegura con la botella. Aunque este arreglo proporciona un sello efectivo y proporciona una indicación clara sobre si el sello ha sido violado, el sello de hoja representa un material adicional, es decir, el empaque u hoja, así como el procesamiento adicional incluye el equipo, material asociados y el tiempo adicional en la línea de procesamiento para asegurar el sello de empaque/hoja sobre la abertura para usarse junto con la tapa.

En otros casos, la abertura se sella en una forma diferente. Por ejemplo, una superficie interna de la tapa incluye una serie de costillas concéntricas, separadas muy cerca, es decir, una serie de superficies proyectantes concéntricas, colocadas bajo compresión axial, ya que las costillas se comprimen o sujetan esencialmente contra la superficie radial externa del cuello, como resultado de imponer un alto torque en la tapa, conforme la tapa se enrosca sobre la botella. Debido a que las costillas están comprimidas, el material utilizado, de preferencia, es un material más suave con la capacidad de ser comprimido, por ejemplo, comúnmente se utiliza el polipropileno. Este arreglo no proporciona una característica de evidencia de violación. Además, cuando las roscas no están bien formadas, el torque desarrollado entre el cuello y la tapa puede ser insuficiente para desarrollar la fuerza deseada para comprimir las costillas y proporcionar un sello efectivo. En forma similar, un acabado de cuello imperfecto, (por ejemplo, una rebaba que queda en el cuello) evitará que las costillas queden comprimidas apropiadamente. Como resultado, la tapa no se sella apropiadamente con la tapa.

Una manera alternativa para sellar la botella es utilizar una aleta flexible que se extiende desde la superficie interna de la tapa y forma un sello de interferencia con un hombro en el cuello de la botella. La aleta se extiende hacia abajo desde la superficie interna de la tapa y tiene una dimensión radial externa más grande que el diámetro interno de la abertura de la botella. El espesor en sección transversal de la aleta , de preferencia, disminuye conforme la aleta se extiende hacia afuera desde la tapa. Además, el extremo distal de la aleta queda colocado para la recepción dentro del cuello que forma de la botella y con ventaja, centra u orienta la tapa en su lugar en el cuello. Otra vez, un material más suave, tal como el polipropileno, típicamente se utiliza para una tapa de este tipo con el fin de proporcionar suficiente flexibilidad a la tapa , conforme la tapa se impulsa hacia su acoplamiento de sellado con la superficie de pared interna del hombro que forma la abertura . Este arreglo de sello también requiere de un ajuste preciso o de otra forma la aleta no quedara orientada apropiadamente con relación al cuello y no hay otra estructura en el arreglo que sostenga o gu íe la aleta hacia su ubicación correcta. Además, este arreglo de sello no proporciona una evidencia de violación.

Es deseable ubicar el sello en el borde de la abertura o de preferencia, dentro de la garganta de la abertura. Sin embargo, esto es difícil de lograr con los diseños de tapa existentes.

Breve Descri pción de la Invención Se proporciona una tapa mejorada que proporciona un sello efectivo con la abertura de la botella, y disminuye esencialmente el costo por tapa.

La tapa incluye una superficie generalmente plana que se sobrepone en la abertura de la botella. Una pared lateral se extiende desde la superficie plana y rodea la abertura de la botella. Un labio se extiende desde la superficie plana y se dirige hacia adentro desde la pared lateral para ser recibido en la abertura de la botella. Un hombro se extiende hacia afuera desde la superficie plana y queda separada en forma lateral o radial hacia adentro desde el labio para acoplarse con el labio del sello.

De preferencia, el labio tiene un espesor variable a lo largo de la longitud del mismo.

La tapa , de preferencia , está formada de un plástico rígido, tal como H DPE. El hombro se extiende hacia afuera desde la superficie generalmente plana una dimensión menor que lo que el labio se extiende hacia afuera desde la misma superficie.

Además, una superficie de tope puede ser provista en la tapa para acoplar, en forma operativa, un hombro de tope correspondiente en la botella para limitar o definir una fuerza máxima impuesta en el labio y en el hombro.

Una abertura de vaciado puede ser incorporada en un miembro generalmente plano, y una tapa de cierre articulada con la tapa.

La abertura de vaciado incluye un miembro de evidencia de violación , de pared delgada, que está moldeado integralmente con un miembro generalmente plano.

Una ventaja principal asociada con la presente invención es el sellado mejorado asociado con la nueva tapa.

Otra ventaja que reside en esta invención se relaciona con los costos esencialmente reducidos de producción.

Otro beneficio está asociado con la calidad reducida requerida del acabado del cuello.

Otra ventaja reside en la eliminación de componentes (tal como un empaque separado o un sello de hoja), así como un tiempo de procesamiento reducido en la fabricación de la botella.

Otro ventaja reside está asociada con la capacidad de proporcionar una característica evidente de violación sin costos adicionales.

Otros beneficios y ventajas de esta invención serán evidentes luego de leer y comprender la descripción detallada.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista en sección transversal de una porción del cuello de la botella y la tapa asociada de un arreglo de la técnica previa.

La Figura 2 es una vista en sección transversal de una porción de la tapa de otro arreglo de la técnica previa.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una nueva tapa con una tapa articulada, mostrada en una posición abierta.

La Figura 4 es una vista en planta de una superficie externa de la tapa de la Figura 3.

La Figura 5 es una vista en sección transversal a través de la nueva tapa, tomada generalmente a lo largo de las líneas 5-5 de la Figura 4.

La Figura 6 es una vista en sección transversal amplificada de la región encerrada de la Figura 5.

La Figura 7 es una vista amplificada similar a la Figura 6, pero que ilustra la tapa asegurada con la botella.

Las Figuras 8-10 ilustran vistas en planta, elevada y en sección transversal de un panel de ruptura que puede estar incluida en la tapa.

Descri pción Detal lada de la Invención La Figura 1 es una vista en sección transversal , amplificada de una porción de una tapa recibida en el cuello de una botella 1 00 conocida. En particular, la botella o contenedor 100 es una botella de plástico moldeada por soplado, de pared delgada como se utiliza convencionalmente en la industria de los lácteos. La botella tiene una relación peso a volumen dentro del orden de sesenta a setenta gramos por galón y un espesor promedio de pared dentro del orden de 0.010-0.01 5 milímetros, aunque la relación peso a volumen puede ser diferente, sin apartarse del alcance e intención de la presente invención . Como se menciona en los Antecedentes, la botella incluye una abertura 1 02 formada por el cuello o pared 104, que con frecuencia, sobresale hacia afuera desde una superficie 1 06 de la botella. Típicamente, el cuello incluye una porción roscada, tal como porciones 1 08 roscadas extendidas en forma helicoidal que se extienden por lo menos parcialmente alrededor de una circunferencia o una superficie 1 10 externa de la pared 1 04 del cuello. Una superficie 120 interna de la pared 1 04 define la abertura 1 02 a través de la botella. La abertura con ventaja, se utiliza para llenar el contenido fluido dentro de la botella y con frecuencia, se utiliza para también servir como la abertura de vaciado para despachar en forma selectiva, el contenido de fluido desde la botella.

En el arreglo mostrado en la Figura 1 , la superficie 120 interna forma una esquina o borde 122 afilado con una superficie 1 24 superior de la pared 104. El borde 122 definido afilado tiene las dimensiones para el acoplamiento con la aleta 140, que se extiende hacia afuera desde la tapa 142, en particular, la porción 144 plana de la misma. La aleta , típicamente, depende de la superficie inferior de la porción 144 plana en una región separada, en forma radial hacia adentro desde la pared 146 lateral de la tapa. La pared lateral, de la misma forma incluye una porción 148 roscada tal como las porciones de rosca interna que cooperan con la porción 1 08 de rosca externa del cuello. Conforme la tapa se enrosca sobre la botella , la aleta 140, y en particular, la superficie 150 de la misma , se acopla con el borde 1 22 afilado del hombro. Otro avance axial de la tapa sobre el hombro, al girar la tapa sobre la botella, resulta en mayor deflexión del labio 140 y el acoplamiento sellado con el borde 1 22 y la superficie interior del cuello.

Este ajuste de interferencia entre la aleta de la tapa con el hombro interior del cuello se encuentra con los siguientes problemas - no siempre hay un ajuste perfecto y se puede desarrollar fugas en la tapa, no tiene característica de evidencia de violación y en su lugar, requiere de gastos adicionales de un sello de hoja adicional .

Un arreglo alternativo se muestra en la Figura 2. Para propósitos de brevedad y facilidad de entendimiento, los números de referencia se referirán a los componentes similares, mientras los nuevos números de referencia identificarán nuevos componentes. La aleta se elimina en esta modalidad, y en su lugar un empaque o serie de costillas 1 70 se extiende en forma axial hacia adentro desde la cara interna del miembro 144 plano, en una ubicación separada en forma radial hacia adentro desde la pared 146 lateral de la tapa. Otra vez, la tapa, de preferencia, está roscada en forma interna, como se representa por el número 148 de referencia, y el hombro/pared 104 de preferencia, se enrosca en forma externa como se representa por las porciones 108 roscadas. Luego del avance axial de la tapa con relación al hombro, a través de la rotación selectiva de la tapa con relación a la botella, la superficie 124 superior del hombro se acopla con las costillas 170. Las costillas se comprimen o sujetan con el fin de efectuar un sello entre la tapa y la botella. Sin embargo, al igual que la modalidad de la Figura 1, puede haber desventajas con este arreglo (sin característica de evidencia de violación, acabado imperfecto del cuello, cuando una rebaba impide un sellado efectivo, roscas imperfectas que no generan la fuerza de sellado deseada, etc.).

Con referencia a las Figuras 3 a la 7, la presente invención se relaciona con un nuevo arreglo de sello en una botella. Otra vez, para facilitar la comprensión y por razones de brevedad, los números de referencia iguales se refieren a componentes similares en donde fue posible, mientras los nuevos elementos se identifican por los nuevos números de referencia. Más en particular, la tapa 190 está formada por completo de un polietileno de alta densidad, un material preferido de construcción. Incluso con el uso de este material más duro, la tapa tiene la capacidad de sellar efectivamente a lo largo de una región interior del cuello de la abertura de la botella. La tapa 190 incluye una porción 192 plana y una pared 194 lateral que está dispuesta esencialmente perpendicular a la porción plana. La pared lateral, de preferencia, está roscada en forma interna, como se representa por la región 196 roscada (tal como una rosca helicoidal) que coopera con la porción 108 roscada externa del hombro/pared 102 en la misma forma que la antes descrita con respecto a los arreglos de la técnica previa. Aquí, sin embargo, la aleta 200 de sello (algunas veces referida como válvula de aleta), se extiende hacia abajo desde la tapa, de preferencia, desde la cara interior de la región 192 plana, en la región separada radialmente hacia adentro desde la superficie interior de la pared 194 lateral de la tapa. La aleta 200 tiene una conformación ahusada en el arreglo preferido, la cual disminuye en espesor conforme se extiende lejos de la porción 192 plana hacia un extremo 202 terminal externo. Esta configuración ahusada proporciona mayor flexibilidad en la aleta adyacente a su extremo terminal externo.

La región de interconexión de la aleta con la superficie interior de la tapa de preferencia, está separada en forma radial hacia adentro desde la pared 194 lateral para acomodar el espesor en sección transversal del hombro 120 extendida desde la botella. De este modo, como se ilustra en la Figura 6, la región de interconexión de la aleta con la superficie interior de la tapa está separada aproximadamente 0.027 cm desde la superficie interna de la pared lateral de la tapa y el extremo terminal de la aleta en un estado no desviado está separado una mayor distancia desde ta superficie interna de la pared lateral de la tapa. Como ejemplo solamente, el extremo 202 terminal está separado aproximadamente 0.297 cm desde la superficie interna de la pared lateral de la tapa, aunque estas dimensiones tienen la intención de ser ejemplificativas y no limitantes. El propósito general del doblez interno y de la configuración ahusada de la aleta es proporcionar el centrado de la aleta/tapa del sello con relación a la abertura de la botella conforme se enrosca sobre el hombro de la botella y la tapa en forma axial avanza sobre el hombro.

El ensamble de sello de la presente invención también incluye una costilla perforada rígida u hombro 21 0 que está dispuesto en forma radial hacia adentro de la aleta. En particular, la costilla está separada por un hueco 212 radial desde la aleta. La costilla perforada se extiende generalmente normal hacia afuera desde el lado inferior o superficie interior de la porción plana de tapa a una altura esencialmente reducida con relación a la altura de la aleta . Como se muestra en las Figuras 6 y 7, la costilla perforada rígida tiene, una altura aproximadamente de un medio de la altura de la aleta. La costilla perforada rígida también se ilustra como uniéndose desde la región oprim ida central de la tapa, aunque se puede apreciar que la costilla también se puede formar como una proyección anular extendida desde el lado inferior de la tapa y sobre el límite axial , cuando así sea deseado. De preferencia, el material rígido de la tapa que forma la costilla perforada puede manejar las fuerzas de compresión . De este modo, conforme la tapa se gira sobre la botella, las fuerzas radialmente hacia adentro impuestas sobre la aleta 200, forman un sello de diámetro interno efectivo entre la aleta y el bisel o superficie 214 ahusada de la abertura de la botella. Como se muestra , el bisel 214 de preferencia, se define en la intersección o ¡nterfaz de la pared/hombro 1 02 y la superficie 124 superior del hombro. Además, la desviación hacia adentro de la aleta, sin embargo, queda impedido por el acoplamiento a tope entre la aleta 200 y la costilla 21 0 perforada rígida. De este modo, conforme la cara radialmente externa de la aleta se acopla en forma sellada con el hombro de la botella a lo largo del bisel 214, la cara interna u opuesta de la aleta se acopla en forma sellada con la costilla 21 0 perforada .

Este arreglo permite imponer un torque importante en la tapa para crear el sello. El bisel del hombro del cuerpo sirve como una porción guía o de auto-centrado para asegurar la ubicación apropiada de la aleta de la tapa en la abertura del cuello. Además, la costilla 210 perforada sirve como un tope para limitar el torque impuesto en la aleta.

Además, debido a que se puede imponer un torque suficiente dentro del orden de aproximadamente 9 kilogramos en la tapa (comparado con aproximadamente 0.9-2.25 kilogramos en la técnica previa) no existe la necesidad de un sello de hoja separado, no se necesita un empaque y cuando sea deseado, la estructura puede estar hecha para que la tapa nunca se remueva de la botella. Esto es, se contempla que la abertura se puede utilizar solamente para llenar la botella, la tapa entonces se coloca en su lugar y un miembro anti-violación o anillo 240 (mostrado en l íneas punteadas en la Figura 6) provisto en la extensión más baja de la pared 194 lateral de la tapa. El anillo 240 anti-violación se asegura por las porciones 242 quebradizas separadas circunferencialmente. Una región 244 de socavado se ajusta en su lugar sobre la proyección 246 radial extendida desde el hombro, pero cuando la tapa se remueve después del hombro, las conexiones quebradizas se romperán , y así, se proporciona una indicación clara del intento de remoción de la tapa, es decir, de la violación .

En forma alternativa, los arreglos de las Figuras 3 a la 7 también se pueden utilizar en una abertura de despacho. Por ejemplo, con referencia adicional a las Figuras 3-5, una abertura de vaciado y un labio de vaciado es provisto con una tapa articulada (consultar la Solicitud PCT co-pendiente No. de Serie PCT/US09/057336, presentada el 1 7 de septiembre de 2009, cuya descripción se incorpora aqu í como referencia en su totalidad) . Al mover el borde de vaciado hacia afuera a la superficie que se extiende radialmente hacia afuera desde la pared lateral, la altura total de la botella se puede reducir, y por lo tanto, se requiere menos plástico en la botella.

Como se ilustra generalmente en las Figuras 3 y 4, la tapa 190 incluye una abertura 300 que se cierra en forma selectiva por la tapa 302 articulada y en particular, un miembro 304 de sello que se extiende hacia afuera desde la tapa 302 para ser recibido en la abertura. Un panel 31 0 de sello de ruptura o removible en la tapa (del tipo generalmente mostrado y descrito en la solicitud PCT co-pendiente antes identificada) de preferencia, se moldea integrada con la tapa. El panel 310 se separa alrededor de la periferia por una porción 31 2 de pared delgada, quebradiza, en donde el panel de ruptura interconecta con la superficie 314 de cierre de la tapa. Una lengüeta, tal como una lengüeta 320 de anillo, se asegura con el panel 31 0 de ruptura y una vez que el consumidor abre la tapa 302 del ensamble de tapa, al girar la tapa sobre la articulación 322 a una posición abierta (Figura 8) , la lengüeta 320 queda expuesta y el consumidor puede remover el panel 310 de ruptura al romper a lo largo de la conexión quebradiza. Una vez que el panel de ruptura se remueve, se forma la abertura 300 en el ensamble de tapa. De la misma forma, un sello 304 extendido desde el lado inferior de la tapa 302 tiene las dimensiones para un ajuste de sellado deslizante como un sello original, y después, volver a sellar el contenido del contenedor de fluidos. La protección contra violaciones también se puede proporcionar por medio del panel 310 de ruptura, es decir, el consumidor puede reconocer si el panel de ruptura está faltante y si el contenido del contenedor ha sido comprometido. Con el uso de un panel de ruptura que puede removerse fácilmente al jalar la lengüeta 320 de anillo y remover el panel 310 desde el resto del ensamble 190 de tapa , con ventaja se elimina la necesidad de un sello de hoja separado, un empaque o una estructura similar.

El precio de cada tapa se puede reducir por aproximadamente cincuenta por ciento (50%) con la tapa actual, mientras mantiene la capacidad de sellar efectivamente a lo largo del interior del cuello, lo que proporciona la característica contra violaciones y proporciona un sello efectivo que permite imponer un torque sustancial en la tapa para crear el sello.

La descripción ha sido detallada con referencia a las modalidades preferidas. Evidentemente, las personas experimentadas en la técnica podrán contemplar modificaciones y alteraciones luego de leer y comprender la siguiente descripción detallada. Se tiene la intención de que las modalidades ejemplificativas sean consideradas como incluyendo tales modificaciones y alteraciones que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones anexas o los equivalentes de las mismas.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Una tapa para acoplar en forma selectiva una abertura formada en una botella asociada, la cual incluye una porción de rosca externa alrededor de la abertura, la tapa está caracterizada porque comprende: una superficie generalmente plana con las dimensiones para sobreponerse en la abertura de la botella asociada; una pared lateral extendida desde la superficie plana que incluye porciones de rosca internas en la misma con las dimensiones para el acoplamiento roscado de cooperación con la porción de rosca de botella asociada; un labio extendido desde una de la superficie plana y la pared lateral y dirigida hacia adentro desde la pared lateral para ser recibido en la abertura de botella asociada; y un hombro extendido hacia afuera desde la superficie plana y separada hacia adentro desde el labio para acoplarse con el labio del sello conforme la tapa se enrosca en la botella asociada.

2. La tapa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el labio tiene un espesor variable a lo largo de la longitud del mismo.

3. La tapa de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el labio tiene una dimensión en sección transversal más gruesa adyacente a la región de interconexión con una de la superficie plana y la pared lateral.

4. La tapa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el labio tiene una dimensión en sección transversal más gruesa adyacente a la región de interconexión con una de la superficie generalmente plana y la pared lateral .

5. La tapa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque la tapa se forma de un plástico rígido tal como HDPE.

6. La tapa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el labio se extiende desde la superficie generalmente plana y está separado en forma radial hacia adentro desde la pared lateral .

7. La tapa de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el hombro está separado radialmente hacia adentro del labio.

8. La tapa de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el hombro se extiende hacia afuera desde la superficie generalmente plana una dimensión menor que lo que el labio se extiende hacia afuera desde la superficie generalmente plana.

9. La tapa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el hombro se extiende hacia afuera desde la superficie generalmente plana una dimensión menor que lo que el labio se extiende hacia afuera desde la superficie generalmente plana.

10. La tapa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el hombro está separado radialmente hacia adentro del labio.

1 1 . La tapa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque además comprende una superficie de tope en la tapa que está ubicada para acoplarse en forma operativa con un hombro de tope correspondiente en la botella asociada para lim itar las fuerzas impuestas en el labio y en el hombro.

12. Una tapa de plástico moldeada para una botella de fluidos que tiene una abertura, la tapa de plástico moldeada está caracterizada porque comprende: un miembro generalmente plano con las dimensiones para cubrir la recepción sobre la abertura de la botella; una pared lateral extendida hacia afuera en una primera dirección desde adyacente a un perímetro del miembro generalmente plano y que rodea la abertura; un labio con contorno extendido una primera dimensión desde la superficie interior del miembro generalmente plano y hacia adentro desde adyacente a un perímetro del mismo; y un hombro extendido una segunda dimensión desde la superficie interior del miembro generalmente plano y separado más hacia adentro desde el perímetro que el labio para acoplar en forma sellada el labio con la botella asociada.

13. La tapa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque el labio tiene un espesor reducido en el extremo distal con relación al extremo proximal.

14. La tapa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque la tapa está formada de un material de HDPE rígido.

15. La tapa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque la primera dimensión del labio es más grande que la segunda dimensión del hombro.

16. La tapa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque la pared lateral incluye una porción de rosca a lo largo de la superficie interna de la m isma para el acoplamiento roscado cooperativo con la porción de rosca externa alrededor de la abertura de la botella asociada.

17. La tapa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque además comprende una superficie de tope para limitar el avance de la tapa en la botella sobre la abertura.

18. La tapa de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque además comprende una abertura de vaciado en el miembro generalmente plano y una tapa de cierre articulada al mismo.

19. La tapa de conformidad con la reivindicación 18 , caracterizada porque la abertura de vaciado incluye un miembro de evidencia de violación de pared delgada, moldeado en forma integrada con el miembro generalmente plano.