ES2388101B1 - Ensamble de tapón y válvula para recipientes y procedimiento de fabricación del mismo. - Google Patents
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Abstract
Ensamble de tapón y válvula para recipientes y procedimiento de fabricación del mismo.#Se describe un ensamble de tapón y válvula para recipientes, particularmente aquellos que contienen alimentos y se desea suministrarlos de forma controlada a través de la válvula. La válvula se fabrica de un elastómero. También se describe el procedimiento para obtener este ensamble.
Description
quot;ENSAMBLE DE TAPÓN Y VÁLVULA PARA RECIPIENTES
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención está relacionada con las técnicas empleadas en el diseño y fabricación de envases, contenedores, recipientes y similares, y más particularmente, está relacionada con un ensamble de tapón y válvula para recipientes, particularmente aquellos que contienen alimentos y se desea suministrarlos de forma controlada a través de la válvula. La invención también se relaciona con el procedimiento para obtener este ensamble.
Dentro del gran campo de la industria de los envases, existen algunos de ellos especialmente diseñados para suministrar, de forma controlada, el contenido de los mismos, para ello los envases incorporan una válvula montada en el cuello o zona del tapón del envase, lo cual es de particular relevancia para envases que contienen alimentos.
En relación con lo anterior, se sabe que la silicona es un material muy flexible que lo hace ideal para ser usado en válvulas, sin embargo, las técnicas actuales para incorporar válvulas de silicona al cuerpo del tapón del envase son deficientes. Más específicamente, el método tradicional de unir una válvula con el cuerpo del tapón se realiza mediante un aro que retiene la válvula para después unirlos, sin embargo, este procedimiento es lento y caro de realizar.
Por ejemplo, el documento japonés JP 2004-083036 describe un
tapón con una válvula de silicona incorporada. Este tipo de válvulas de silicona se obtiene por prensado y posteriormente se introduce esta válvula en el hueco del tapón previsto para albergar la válvula y se sujeta mediante un aro de cierre. Más precisamente, lo que se realiza mediante esta técnica del documento japonés es introducir la válvula de silicona en el interior de un molde y después sobreinyectar el tapón.
Se puede mencionar que la técnica mencionada en el documento JP 2004-083036, que en teoría luce atractiva, en la práctica resulta inviable, toda vez que la temperatura de fusión del polipropileno es de 225ºC, mientras que la de la silicona es mucho más baja, por lo que se deduce que cuando se sobreinyecta el tapón, la silicona funde y por supuesto se hace inviable su adhesión a la zona del tapón, toda vez que se que destruiría el cuerpo de válvula, es más, en la realidad nunca se ha realizado esta válvula del modo descrito en dicho documento japonés.
Asimismo, hasta le fecha no hay técnicas que permitan fabricar válvulas elásticas de otros materiales como los elastómeros y unirlas al cuerpo de válvula, simplemente, porque la válvula tendría que tener un espesor muy reducido imposible de obtener mediante una inyección tradicional.
En consecuencia se requieren de nuevos tapones con válvulas para recipientes cuya fabricación sea más sencilla, especialmente nuevos tapones para recipientes que contienen alimentos y se desea suminístralo de forma controlada.
El objeto de la presente invención es proveer un ensamble de tapón y válvula más fácil y barato de fabricar, de manera particular el ensamble de la presente invención comprende un cuerpo de tapón con una superficie superior que tiene una salida. Otro elemento del ensamble es un anillo de soporte que comprende un borde superior unido a la salida del tapón; un borde inferior que define una abertura; y, una pluralidad de perforaciones localizadas entre el borde superior y el borde inferior.
Finalmente, el ensamble de la presente invención comprende una válvula elástica montada sobre el anillo de soporte para bloquear la abertura y que tiene porciones de anclaje que traspasan las perforaciones del anillo de soporte a fin de extenderse por debajo de la superficie superior y unirse solidariamente a la misma.
En una realización de la invención, el anillo de soporte se extiende de forma inclinada y hacia abajo desde la salida para quedar dentro del recipiente donde se monta el ensamble.
En la presente invención, la válvula elástica se fabrica de elastómeros moldeables entre los cuales se puede mencionar con carácter ilustrativo y no limitativo, al caucho natural, poliisopreno, polibutadieno, caucho estireno-butadieno (SBR), caucho butilo (IIR), caucho nitrilo (NBR), neopreno (CR), caucho etileno-propileno (EPM), caucho etileno-propileno-dieno (EPDM), caucho etileno-acetato de vinilo (EVM), caucho fluorado (FKM), caucho acrílico (ACM), polietileno clorado (CM) y al polietileno clorosulfurado (CSM). La válvula tiene un espesor máximo de aproximadamente 0.3 mm, que permite asegurar el movimiento requerido de la válvula. Además, al utilizar un elastómero moldeable se reduce el costo del ensamble en comparación si se fabricara de silicona como en el arte previo.
Otro aspecto de la invención se dirige a un procedimiento para
obtener dicho ensamble de tapón y válvula en donde el procedimiento comprende las etapas de:
- •
- Inyectar, en un molde, un polímero moldeable para formar el cuerpo de tapón que incluye el anillo de soporte;
- •
- luego, se coloca el tapón formado en un molde de cámara variable;
- •
- posteriormente, se inyecta, en el molde de cámara variable y sobre el anillo de soporte, una cantidad predeterminada de un elastómero moldeable con el cual se forma la válvula; en donde la válvula tiene una forma inicial y un grosor inicial predeterminados tras esta etapa de inyección; y,
- •
- finalmente, se comprimen las paredes del molde para reducir el espesor de la válvula en su forma inicial y llevarla hasta su forma final, para que se una sobre el anillo de soporte.
Entre los polímeros moldeables con los cuales se puede fabricar el tapón se puede mencionar al polipropileno. Mientras que la válvula se puede fabricar con elastómeros moldeables cómo los ya mencionados.
De forma particular, el elastómero moldeable tiene una dureza shore en el intervalo de aproximadamente 35 a aproximadamente 50 para poderla hacer elástica y con ello permita el paso del contenido del recipiente donde se utilice.
En la presente invención, la válvula en su forma inicial tiene un espesor mayor a aproximadamente de 0,8 mm, luego al comprimirse las paredes del molde, la válvula adquiere su forma final y tiene un espesor menor a aproximadamente de 0,3 mm.
Finalmente, en una realización de la invención, se realiza un corte sobre la válvula formada para que una vez montada en el recipiente pueda salir el contenido por la válvula flexible.
5 Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de esta descripción, un juego de dibujos, en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
10 La figura 1 es una vista en perspectiva superior de una realización de un ensamble de tapón y válvula de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva superior del ensamble mostrado en la figura 1 sin la válvula.
La figura 3 en una vista en sección transversal a lo largo de la línea A-15 A' en el ensamble de la figura 1.
La figura 4 en una vista en sección transversal a lo largo de la línea B-B' en el ensamble de la figura 2.
La figura 5 es una vista ampliada en la zona de la válvula del ensamble de la figura 3.
20 La figura 6 muestra una vista en corte del ensamble de tapón y válvula en una etapa de su fabricación, donde la válvula tiene una forma inicial.
La figura 7 muestra una vista en corte del ensamble de tapón y válvula en otra etapa de su fabricación, donde la válvula tiene su forma final.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2 de los dibujos que se acompañan, en las cuales se muestra un ensamble 1 de tapón y válvula construido de conformidad con una realización preferida de la presente invención, la realización debe considerarse únicamente ilustrativa pero no limitativa de la invención.
En las figuras 1 y 2, se observa que el ensamble 1 comprende un cuerpo de tapón 1 O con una superficie superior 11 que tiene una salida 12. En la realización que se describe, el ensamble incluye una pared central 13 que se extiende hacia arriba de la superficie superior 11 y en la cual se encuentra la salida 12. En la realización que se describe, el cuerpo tapón 1 O incluye una tapa 15 para cubrirlo, el cuerpo de tapón 1 Oy la tapa 15 se unen de forma articulada entre sí.
Otro elemento muy importante para el ensamble 1 y que puede observar de forma particular en la figura 2 es un anillo de soporte 20 que comprende un borde superior 21 unido a la salida 12; un borde inferior 22 que define una abertura 23; y, una pluralidad de perforaciones 24 localizadas entre el borde superior 21 y el borde inferior 22. Sobre el anillo de soporte 20 se monta la válvula 30, misma que se puede observar en la figura 1, bloqueando la abertura 23 y la salida 12.
Ahora se hace referencia de forma particular a las figuras 3 y 4 para observar con más detalle el montaje de la válvula 30 al anillo de soporte 20. En la figura 3, se observa que la válvula incluye porciones de anclaje 31 que traspasan las perforaciones 24 del anillo se soporte 20 a fin de extenderse por debajo de la superficie superior 11 y unirse solidariamente a la misma.
Tal como se observa de forma particular en la figura 4, el anillo de soporte 20 se extiende de forma inclinada y hacia abajo y adentro desde la salida 12, formando una especie de jaula donde se encuentra la válvula 30.
Las perforaciones 24 se encuentran entre el borde superior 21 y el borde
inferior 22 distribuidas de forma equidistante en el anillo de soporte 20.
Ahora se hace referencia a la figura 5, para describir un poco más uno de los elementos de la realización que se describe, que es la válvula elástica 30 misma que comprende una superficie central 32 que cubre la abertura 23 del anillo de soporte 20; una pared perimetral 33 que se extiende de forma ascendente desde la superficie central 32; y, un labio 34 que se extiende desde la pared perimetral 33 y se une a la salida 12, en donde las porciones de anclaje 31 se extienden desde el labio 34 y corren descendentemente para traspasar las perforaciones 24 del anillo 20. En la figura 5, se observa que la superficie central 32 tiene forma cóncava.
Toda vez que en el ensamble de la presente invención, la válvula se fabrica de un elastómero moldeable, durante el desarrollo de la presente invención se tuvo que superar un problema para que la válvula funcionara correctamente haciendo el efecto de recuperación elástica que permite el cierre del paso del contenido del recipiente. Como se ha mencionado, el elastómero debe ser flexible, por lo que la válvula de elastómero debe tener un espesor máximo de aproximadamente 0,3 mm, ya que si es mayor no se realizaría el movimiento elástico requerido por la válvula, esto es bien sabido por los expertos en la técnica.
De esta manera, si se pensara en inyectar directamente el elastómero en un molde para obtener tan reducido grosor, ocasionaría la creación de huecos y el elastómero no fluiría perfectamente en el interior del molde por lo que el molde no se rellenaría perfectamente.
Para superar esta problemática, se desarrolló un procedimiento particular que a continuación se describe, el procedimiento inicia con la inyección de un polímero moldeable en un molde para formar el cuerpo de tapón que incluye el anillo de soporte. Posteriormente, el cuerpo de tapón se coloca en un molde de cámara variable, es decir, un molde en el cual sus paredes pueden acercarse.
En el molde de capacidad variable, se inyecta sobre el anillo de soporte, una cantidad predeterminada de un elastómero moldeable con el cual se forma la válvula; en donde la válvula tiene una forma inicial y un grosor inicial predeterminados. La forma inicial de la válvula 30 se puede observar en la figura 6, donde se observa que tiene un grosor predeterminado, preferiblemente mayor a aproximadamente 0,8.
Posteriormente, con el elastómero aún caliente, en el procedimiento, las paredes del molde se comprimen para modificar la forma inicial de la válvula y llevarla hasta su forma final, en la cual se definen todas sus partes como la superficie central 32, la pared perimetral 33, el labio 34 y las porciones de anclaje 31 que mediante la compresión se unen por debajo de la superficie superior 11 atravesando las perforaciones 24 del anillo de soporte 20 que se observan en la figura 7,
En el procedimiento, el material con el cual se forma el tapón es un polímero moldeable como por ejemplo polipropileno, mientras que el elastómero con el cual se realiza la válvula puede ser al caucho natural, poliisopreno, polibutadieno, caucho estireno-butadieno (SBR), caucho butilo (IIR), caucho nitrilo (NBR), neopreno (CR), caucho etileno-propileno (EPM), caucho etileno-propileno-dieno (EPDM), caucho etileno-acetato de vinilo (EVM), caucho fluorado (FKM), caucho acrílico (ACM), polietileno clorado (CM) y al polietileno clorosulfurado (CSM). El elastómero utilizado tiene una dureza shore en el intervalo de aproximadamente 35 a aproximadamente 50. En una etapa final del procedimiento, se realiza un corte sobre la válvula formada.
En resumen se observa que se ha ideado un nuevo ensamble donde la válvula se fabrica de un elastómero para reducir su coste y desarrollando un procedimiento para tal fin.
A la vista de esta descripción y juego de figuras, el experto en la materia podrá entender que las realizaciones de la invención que se han descrito pueden ser combinadas de múltiples maneras dentro del objeto de la invención.
LISTA DE REFERENCIAS 1 Ensamble de tapón y válvula 10 Cuerpo de Tapón
11 Superficie superior
5 12 Salida 13 Pared central 15 Tapa
20 Anillo de soporte
21 Borde superior
10 22 Borde inferior 23 Abertura 24 Perforaciones
30 Válvula
31 Porciones de anclaje
15 32 Superficie central 33 Pared perimetral 34 Labio
Claims (15)
- REIVINDICACIONES1. Ensamble (1) de tapón y válvula para recipientes, caracterizado porque comprendea) un cuerpo de tapón (1 O) con una superficie superior (11) que tiene una salida (12);b) un anillo de soporte (20) que comprende un borde superior (21) unido a la salida (12); un borde inferior (22) que define una abertura (23); y, una pluralidad de perforaciones (24) localizadas entre el borde superior (21) y el borde inferior (22); y,e) una válvula elástica (30) montada sobre el anillo de soporte (20) para bloquear la abertura (23) y que tiene porciones de anclaje (31) que traspasan las perforaciones (24) a fin de extenderse por debajo de la superficie superior (11) y unirse solidariamente a la misma.
-
- 2.
- Ensamble (1) de tapón y válvula para recipientes, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de tapón (1 O) incluye una pared central (13) que se extiende hacia arriba de la superficie superior (11) y en la cual se encuentra la salida (12).
-
- 3.
- Ensamble (1) de tapón y válvula para recipientes, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el anillo de soporte (20) se extiende de forma inclinada y hacia abajo y adentro desde la salida (12).
-
- 4.
- Ensamble (1) de tapón y válvula para recipientes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la válvula elástica (30) comprende:
una superficie central (32) que cubre la abertura (23);una pared perimetral (33) que se extiende de forma ascendente desde la superficie central (32); y,un labio (34) que se extiende desde la pared perimetral (33) y se une a la salida (12), en donde las porciones de anclaje (31) se extienden desde el labio (34) y corren descendentemente para traspasar las perforaciones (24) del anillo (20). -
- 5.
- Ensamble (1) de tapón y válvula para recipientes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la superficie central (32) tiene forma cóncava.
-
- 6.
- Ensamble (1) de tapón y válvula para recipientes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la válvula se fabrica de un elastómero.
-
- 7.
- Ensamble (1) de tapón y válvula para recipientes, según la reivindicación 6, caracterizado porque el elastómero tiene una dureza shore de 35 a 50.
-
- 8.
- Ensamble (1) de tapón y válvula para recipientes, según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el elastómero se selecciona del grupo que comprende caucho natural, poliisopreno, polibutadieno, caucho estireno-butadieno (SBR), caucho butilo (IIR), caucho nitrilo (NBR), neopreno (CR), caucho etileno-propileno (EPM), caucho etileno-propileno-dieno (EPDM), caucho etileno-acetato de vinilo (EVM), caucho fluorado (FKM), caucho acrílico (ACM), polietileno clorado (CM) y polietileno clorosulfurado (CSM).
-
- 9.
- Ensamble (1) de tapón y válvula para recipientes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las perforaciones (24) del anillo de soporte se distribuyen equidistantemente a lo largo del mismo.
1O. Un procedimiento para fabricar un ensamble de tapón y válvula tal como se reclama en la reivindicación 1, el procedimiento estando caracterizado porque comprende las etapas de:a) inyectar, en un molde, un polímero moldeable para formar el cuerpo detapón que incluye el anillo de soporte;b) colocar el tapón formado en un molde de capacidad variable;e) inyectar, en el molde de capacidad variable y sobre el anillo de soporte, una cantidad predeterminada de un elastómero con el cual se forma la válvula; en donde la válvula tiene una forma inicial y un grosor inicial predeterminados; y,d) comprimir las paredes del molde para reducir el espesor de la válvula en su forma inicial y llevarla hasta su forma final, para que se una sobre el anillo de soporte. -
- 11.
- Un procedimiento, según la reivindicación 1O, caracterizado porque el polímero moldeable es polipropileno.
-
- 12.
- Un procedimiento, según la reivindicación 1O, caracterizado porque el elastómero se selecciona del grupo que comprende caucho natural, poliisopreno, polibutadieno, caucho estireno-butadieno (SBR), caucho butilo (IIR), caucho nitrilo (NBR), neopreno (CR), caucho etileno-propileno (EPM), caucho etileno-propileno-dieno (EPDM), caucho etileno-acetato de vinilo (EVM), caucho fluorado (FKM), caucho acrílico (ACM), polietileno clorado (CM) y polietileno clorosulfurado (CSM).
-
- 13.
- Un procedimiento, según la reivindicación 1O, caracterizado porque el elastómero tiene una dureza shore en el intervalo de 35 a 50.
-
- 14.
- Un procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque la válvula en su forma inicial tiene un espesor mayor a 0,8 mm.
-
- 15.
- Un procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque la válvula en su forma final tiene un espesor menor a 0,3 mm.
-
- 16.
- Un procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado porque comprende la etapa adicional de realizar un corte sobre la válvula formada.
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