BRPI0615925A2

BRPI0615925A2 - fecho com revestimento de barreira

Info

Publication number: BRPI0615925A2
Application number: BRPI0615925-7A
Authority: BR
Inventors: Rodney Druitt
Original assignee: Creanova Universal Closures Ltd
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2011-05-31
Also published as: US20090261057A1; EP1940691A1; CA2622059A1; RU2008113227A; WO2007031496A1; AU2006290773A1; CN101258076A

Abstract

FECHO COM REVESTIMENTO DE BARREIRA A presente invenção refere-se a um fecho (1) para recipiente e um processo para a fabricação do fecho (1). O fecho compreende um invólucro externo (2), um revestimento de vedação (8) e um revestimento de barreira (12) que pelo menos parcialmente é circundado pelo revestimento de vedação (8) e o invólucro externo (2). O revestimento de vedação (8) compreende recursos de sujeição (10,15) para temporariamente se manter sobre um núcleo de um dispositivo de moldagem à injeção, tal que o revestimento de vedação (8) pode ser movido entre várias posições durante a fabricação do fecho (1).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FECHO COMREVESTIMENTO DE BARREIRA".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um fecho com um revestimentode barreira e um processo para a fabricação de um tal fecho.

Antecedentes da Invenção

Fechos são geralmente fabricados como fechos de peça únicacom ou sem um revestimento de vedação de vários tipos de plásticos, taiscomo polietileno (de agora em diante PE) ou polipropileno (de agora em di-ante PP). O último é usado para a fabricação de invólucro de fechos de re-vestimento, o material é mais duro e menos durável do que o PE. Materiaismais macios, tais como PE de baixa densidade (LDPE), acetato de vinil eti-Ieno (EVA), compostos com base nas matérias-primas poliolefínicas ou ma-teriais com base em EVM1 tal como Darex, são freqüentemente usados co-mo material de revestimento. Materiais mais rígidos, tal como polipropileno,são freqüentemente usados como um material de invólucro dos fechos.

Para certos produtos para os quais a proteção contra a permea-ção do gás é necessária, fechos de barreira de três componentes são reque-ridos. Plásticos como HDPE e PP permitem que gás como oxigênio e dióxidode carbono vagarosamente transmitam através da parede do fecho. Issoafetará o produto prejudicialmente. Exemplos disso são apresentados abaixo.

PRODUTO GÁS EFEITO

Cerveja O2 Tempo de conservação reduzido devido àcor e ao sabor

Vinho O2 Tempo de conservação reduzido devido àcor e ao sabor

Sucos de fruta (en- O2 Tempo de conservação reduzido devido àchimento a quente ou cor e ao saborasséptico)

Refrigerante carbo- CO2 Perda de gás através do temponatado

Da técnica anterior fechos de barreira são conhecidos.

US4896782A de Hawkins e outros foi publicado em 1990 e édirecionado a um fecho tendo um inserto que age como uma barreira sobreuma beira de gargalo do recipiente para seletivamente proteger o produtosendo embalado. Um elemento de vedação elástico que pode ser na formade um anel em O é comprimido entre o inserto e a beira do gargalo do reci-piente por uma tampa rosqueada do recipiente.

W02003086890A1 de Ε. I. Du Pont de Nemours and Companyfoi publicado em 23 de outubro de 2003 e se refere a um fecho de barreiraplástico para garrafas e similares. O fecho tem um corpo com uma paredesuperior, uma parede lateral, um recurso de fixação e uma vedação que tempelo menos um elemento de vedação concêntrico que se estende da paredesuperior. Uma camada de barreira pode ser incorporada na parede superiordepositando uma massa fundida de polímero de barreira no corpo da tampapré-moldado e a seguir moldando-a no lugar por recurso mecânico. Alterna-tivamente, uma camada composta do polímero de barreira é inserida em uminvólucro de tampa pré-moldado.

W02002096645A1 de Celerier e outros foi publicado em 5 dedezembro de 2002. Ele se refere a um revestimento de tampa tendo umacamada média feita de um material plástico com efeito de barreira a gás.Primeira e segunda camadas externas, cada uma compreendendo uma resi-na de poliolefina, são dispostas em cada lado da camada média. Uma ca-mada de polietileno intermediária é colocada entre a camada média e cadauma das camadas externas. As camadas intermediárias sendo projetadaspara proteger a camada média contra umidade e para impedir a degradaçãodas ditas propriedades de barreira a gás da camada média. O revestimentoda tampa pode ser colocado em uma tampa perto da sua parede transversalou em direção à extremidade livre da sua margem ou em um gargalo do re-cipiente. Ele pode ser planar ou termoformado.

JP2004001862A provê uma tampa à prova de furto com umabarreira a gás melhorada. A tampa à prova de furto compreende um invólu-cro feito de um primeiro e uma gaxeta feita de uma resina sintética. O invó-lucro compreende uma tábua superior, uma parede de margem e uma faixade evidência de adulteração que é conectada na extremidade inferior da pa-rede da margem através de uma pluralidade de pontes. A gaxeta é inseridano invólucro e é equipada com uma tábua superior de gaxeta que é montadasobre e ligada na superfície da extremidade superior de uma parte de bocado recipiente. Uma perna interna se estende da tábua superior da gaxeta 15e alcança dentro e é engatada com vedação com a abertura da parte de bo-ca do recipiente quando a tampa é fechada. A gaxeta é feita de resina sinté-tica e inclui um material de barreira a gás contendo uma resina terpolimeri-zada de etileno-álcool vinílico ou etileno-acetado de vinilo-álcool vinílico nomaterial da resina da moldagem.

JP2002059948A é direcionado para uma solução para manteruma barreira de vedação em um fecho. O fecho compreende uma paredesuperior, uma vedação do furo se estendendo da parede superior e umamargem externa, composta de resina sintética. A vedação do furo é um tron-co de cone circular no qual pelo menos uma parte superior na superfície cir-cunferencial externa se estende para baixo em um ângulo inclinado, comrelação a um eixo geométrico da tampa do recipiente, em uma direção ex-terna radial. A película de barreira está sendo aplicada como um elementode inserto em uma cavidade do molde antes que a resina sintética para for-mar o fecho seja derramada de uma parte central da superfície externa deuma cavidade de moldagem para a formação da parede de proteção.

JP2002029554A provê uma tampa plástica de duas partes naqual uma camada de película fina de barreira é formada para impedir o efeitodos conteúdos e efeito exercido durante a fixação em um corpo principal dorecipiente. A tampa de duas partes compreende um corpo principal de tampae um batente interno que é encaixado abaixo de uma placa superior do cor-po principal da tampa. Uma camada de película fina de cerâmica é formadapelo menos no lado inferior da placa superior do corpo principal da tampa ouo lado superior do batente interno.

JP2001287758A provê uma tampa de peça dupla tendo umacaracterística de manutenção do odor ou característica de barreira a gáspara conteúdos armazenados. A tampa de peça dupla compreende um cor-po principal de tampa e um tampão. Um anel de contato é disposto contra asuperfície superior do gargalo de abertura da garrafa. Um tampão é inseridoabaixo da placa superior do corpo principal da tampa somente por uma dis-tância predeterminada de uma tal maneira que ele pode ser movido em umadireção ascendente ou descendente. O tampão costura para ter uma veda-ção de furo e uma vedação externa cônica que se estende radialmente paradentro.

JP2001192057A é direcionado a uma tampa de resina sintéticacom uma propriedade de barreira a gás aperfeiçoada. A tampa compreendeum invólucro a ser atarraxado em uma boca de recipiente e uma gaxeta paravedar a boca do recipiente que são ambos formados de um material de resi-na. Uma camada fina do material de barreira a gás costura para ser circun-dada pelo material que forma a gaxeta. A camada fina do material de barrei-ra a gás se estende através da abertura a ser vedada.

W02004007296A2 de Druitt e outros foi publicado em 22 de ja-neiro de 2004 e se refere a um método e aparelho para posicionar um disco,tal como um disco de barreira, em um fecho. Em particular, ele se refere aum método e aparelho para posicionar um disco de barreira em um fechoplástico moldado de autovedação tendo uma disposição de aleta de vedaçãopara prover uma vedação quando o fecho é apropriadamente aplicado emum acabamento de um recipiente. O método compreende as etapas de pro-ver um disco de barreira em uma posição pronta para inserção dentro dofecho, pressionar o disco de barreira para dentro do fecho tal que pelo me-nos uma parte do disco fica posicionada adjacente ao seu painel superior eaplicar uma pressão de fluido no disco de barreira tal que todo o disco é for-çado para uma posição pelo menos adjacente ao painel superior. O aparelhocompreende uma estação de inserção para suportar o fecho através do pro-cesso de posicionamento do disco e uma ferramenta que é móvel em rela-ção à estação de inserção para conduzir o disco relativamente para dentrodo fecho. A ferramenta compreende um êmbolo adaptado para pressionar odisco para dentro do fecho tal que pelo menos uma parte do disco fica adja-cente ao seu painel superior. O fluido percorre através de uma trajetória defluxo para aplicar pressão de fluido no disco e forçar todo o disco além daaleta de vedação e para uma posição adjacente ao painel superior.

Fechos de três peças conhecidos da técnica anterior compreen-dem um revestimento de barreira que é feito separadamente do invólucro dofecho e a seguir implementado no invólucro externo do fecho por um proces-so apropriado. Esses fechos têm várias desvantagens. Além de ter somentepossibilidades limitadas com relação ao projeto da vedação e o recurso deevidência de adulteração, eles também exigem um processo de montagemlongo de múltiplas partes. Pelo fato de que o revestimento é freqüentementeinserido como uma parte separada, uma desvantagem adicional consiste emque o fecho de múltiplas peças tende a contaminar durante a montagem earmazenamento tal que a esterilização adicional é requerida, o que é difícildevido ao projeto de múltiplas peças. Uma desvantagem adicional é que ne-nhuma interligação suficiente entre o revestimento de barreira e um invólucroexterno, respectivamente, um recurso de vedação do fecho é atingível talque o fecho tende a se separar. Ainda um problema adicional consiste emque devido à configuração de múltiplas partes ou devido à razão que umrevestimento de vedação é feito em segundo lugar, a geometria do fechofreqüentemente tende a ser imprecisa.Problema a Ser Resolvido

É um objetivo da presente invenção prover um fecho com umrevestimento de barreira que pode ser fabricado facilmente e que não preci-sa de montagem separada.

É um objetivo adicional da presente invenção prover um proces-so para fazer um fecho com um revestimento de barreira em uma maneiraeficiente no custo.

É ainda um objetivo adicional da presente invenção prover umfecho tendo um revestimento de barreira integrado que não tende a conta-minar.

É ainda um objetivo adicional da presente invenção prover umfecho com um revestimento de barreira provendo uma geometria precisa.

Sumário da Invenção

Em geral, um fecho de acordo com a presente invenção com-preende um invólucro externo com uma parte superior similar ao disco euma margem externa essencialmente cilíndrica adjacente com ela e recursode travamento tal como uma rosca interna adequada para ser engatada coma rosca externa de um gargalo padronizado de um recipiente de PET ou vi-dro como conhecido da técnica anterior tendo uma abertura a ser vedadapelo fecho. O invólucro externo é preferivelmente composto de polipropileno(PP) ou polietileno (PE), em particular polietileno de alta densidade (HDPE).

O fecho também compreende recurso de vedação para vedar aabertura do gargalo do recipiente e um revestimento de barreira previsto pa-ra impedir a permeação indesejada do gás entre o exterior e o interior dofecho. O revestimento de barreira é preferivelmente em formato tridimensional.

O revestimento de vedação é composto de um material de re-vestimento de vedação tal como PE, em particular polietileno de baixa den-sidade (LDPE), PP1 EVA e compostos dos mesmos, tal como um materialconhecido como Darex. O revestimento e o invólucro externo do fecho sãopreferivelmente compostos de materiais que são unidos devido à moldagemà injeção.

O revestimento de barreira é composto, de preferência pela mol-dagem à injeção, de um material de revestimento de barreira tal como clore-to de polivinilideno (PVDC). PVDC é conhecido há muito tempo sob o nomecomercial "Saran" para produtos de embalagem na forma de resinas e pelí-culas. O PVDC funciona pela polimerização do cloreto de vinilido com mo-nômeros tais como ésteres acrílicos e grupos de carboxila insaturados, for-mando longas cadeias de cloreto de vinilido. A copolimerização resulta emuma película com moléculas aglutinadas tão firmemente juntas que muitopouco gás ou água pode atravessar. O resultado é uma barreira contra ooxigênio, umidade, substâncias químicas e qualidades térmicas usadas paraproteger produtos alimentícios, do consumidor e industriais. O PVDC é resis-tente ao oxigênio, água, ácidos, bases e solventes. Alternativamente ou, a-lém disso, o revestimento de barreira pode ser composto de um material bi-odegradável tal como um Plantic® da companhia com o mesmo nome. De-pendendo do campo de aplicação e do material usado, o revestimento debarreira pode ser feito pela moldagem à injeção ou pela moldagem a com-pressão ou pela coextrusão ou pela estampagem de uma folha de material.

O invólucro externo, o recurso de vedação e o revestimento debarreira de um fecho de acordo com a presente invenção são normalmenteaglutinados entre si firmemente por um único processo de moldagem à injeção.

Se apropriado, o fecho pode compreender uma faixa de evidên-cia de adulteração integralmente interligada na extremidade inferior da mar-gem externa do fecho, por exemplo, por pontes que podem ser arrancadas.

A faixa de evidência de adulteração compreende recurso de travamento talcomo segmentos com corte inferior dispostos substancialmente e radialmen-te para dentro para serem engatados com um rebordo de evidência de adul-teração do gargalo de uma garrafa criando um contato com a abertura dofecho tal que a faixa de evidência de adulteração é separada da margemexterna do fecho destruindo as pontes que podem ser arrancadas. Dessamaneira, a abertura inicial é indicada.

Em uma modalidade preferida, o revestimento de barreira é dis-posto pelo menos parcialmente entre o invólucro externo do fecho e o recur-so de vedação. Entretanto, dependendo do campo de aplicação e do projetodo fecho, parte do revestimento de barreira pode ficar exposta às mercadori-as (líquidos) armazenadas dentro do recipiente e/ou meio ambiente. Os re-cursos de vedação são normalmente dispostos entre o gargalo do recipientee o invólucro externo do fecho, respectivamente o revestimento de barreira,formando em uma posição fechada uma interligação firme.

O fecho, de acordo com a presente invenção, é preferivelmentefeito por um processo de moldagem à injeção, em particular um processo demoldagem à injeção de dois componentes, respectivamente de três compo-nentes, em um único molde de múltiplos componentes, por meio do que umrevestimento de vedação com ou sem uma perna descendente (vedação defuro e/ou vedação externa) é feito em que um primeiro material plástico éinjetado na forma líquida em uma primeira cavidade sobre um núcleo deuma cavidade do molde onde o primeiro material formando o revestimentode vedação congela. O revestimento de vedação é preferivelmente formado,respectivamente compreende recurso de sujeição que garante que o reves-timento de vedação temporariamente se mantenha em um núcleo tal que o5 revestimento de vedação pode ser movido com o núcleo entre várias etapasdo processo. Bons resultados têm sido obtidos quando o revestimento devedação tem pelo menos uma perna descendente que temporariamente en-gata com o núcleo, mas não resulta na obstrução das forças de retençãoenquanto desmoldando.

A seguir, um revestimento de barreira é aplicado pelo menossobre uma parte da superfície traseira do revestimento de vedação, por e-xemplo, em que o revestimento de vedação é movido para uma segundaposição, por exemplo, em um ângulo de 90° com relação à primeira posiçãoem 0o, onde um revestimento de barreira pré-fabricado é aplicado manual-mente. Alternativamente ou, além disso, é possível prover um núcleo nomolde que é deslocado para formar uma cavidade dentro da qual o materialque forma o revestimento da barreira é injetado. Por exemplo, é possívelprojetar uma área traseira da cavidade para formar o revestimento de veda-ção deslocável com relação a uma área frontal tal que uma cavidade para o revestimento de barreira pode ser formada movendo a área traseira comrelação à área frontal por uma certa distância que corresponde em geral coma espessura do revestimento da barreira. O revestimento de vedação dessamaneira, permanece preso na área frontal ou traseira da cavidade. Alternati-vamente ou, além disso, é possível mover o revestimento de vedação dis-posto em um núcleo de uma posição de 0o para uma de 90° com relação àprimeira posição de O0 por meio do que na posição de 90° o revestimentofica envolvido em uma cavidade e a seguir o material que forma o revesti-mento da barreira é injetado dentro da cavidade. Dependendo do projeto domolde, é possível injetar ao mesmo tempo, quando o revestimento de barrei-ra é injetado, o material para formar um revestimento de vedação adicionalna cavidade na posição de 0°.

O revestimento de barreira é preferivelmente formado tal que elese mantém no revestimento de vedação sem auxílio externo. Isso pode serrealizado em que o revestimento de barreira é em formato tridimensional talque ele coopera pelo menos parcialmente com e se mantém sobre o reves-timento de vedação durante a fabricação do fecho, por exemplo, em que orevestimento de barreira e/ou o revestimento de vedação compreendem pelomenos uma protuberância que se une com recessos correspondentes norevestimento de vedação e/ou no revestimento de barreira. Alternativamenteou, além disso, o revestimento de barreira pode ser formado tal que ele tem-porariamente se mantém sobre o revestimento de vedação devido ao vácuo.

Dependendo do campo de aplicação, uma possibilidade adicional é usar umcerto tipo de adesivo ou cola.

Em uma etapa adicional, o revestimento de vedação e o reves-timento de barreira são deslocados com o primeiro núcleo para uma terceiraposição de cavidade, por exemplo, uma posição de 180° com relação a de0o, onde um componente de material adicional para um invólucro externo dofecho é injetado em uma cavidade adicional formando pelo menos uma partesuperior similar ao disco e uma margem externa do fecho. Normalmente,pelo menos o material do revestimento de vedação e o material do invólucroexterno são, dessa forma, integralmente unidos entre si.

Para otimizar o processo de produção, a área na cavidade dorevestimento de vedação que não está em contato com o primeiro núcleo épreferivelmente formada tal que o revestimento de vedação pode ser retiradoda primeira cavidade sem forças de retenção indesejadas. Portanto, cortesinferiores obstrutivos principalmente se estendendo perpendicularmente comrelação à direção de deslocamento do núcleo são evitados. Pelo processode moldagem à injeção descrito, uma ligação firme pode ser obtida entre orevestimento e o material do invólucro.

O revestimento de vedação pode compreender recurso para po-sicionar e alinhar o revestimento de barreira com relação ao revestimento devedação especialmente durante a fabricação do fecho. Por exemplo, o re-vestimento de vedação pode compreender uma perna descendente que édisposta em geral perpendicular com relação à parte superior em formato dedisco do fecho (em geral concêntrica com o eixo geométrico do fecho). Essaperna descendente pode compreender no lado traseiro uma cavidade anularou uma seqüência de cavidades dispostas concêntricas à perna descenden-te que funciona como recurso prendedor para o revestimento de barreira queé provido como um elemento que é feito por um processo externo separadoou que é feito pela moldagem à injeção sobre o revestimento de vedação.

Em uma modalidade preferida, o revestimento de vedação é pe-lo menos parcialmente ligado no invólucro externo do fecho tal que o reves-timento de barreira fique totalmente envolvido pelo revestimento de vedaçãoe o invólucro externo do fecho. Isso oferece a oportunidade para escolherum material para o revestimento de barreira que não se liga necessariamen-te aos materiais do invólucro externo e do revestimento de vedação. Umavantagem adicional é que o fecho diferente dos fechos conhecidos da técni-ca anterior não tende a contaminar e ele pode ser facilmente esterilizado senecessário.

Em uma modalidade diferente, o revestimento de barreira podeser projetado para formar uma camada intermediária entre o revestimento devedação e o invólucro externo do fecho. Entretanto, por meio disso, é neces-sário que os materiais para o revestimento de vedação, o revestimento debarreira e o invólucro externo se liguem, o que reduz a seleção de materiaisdisponíveis.

O recurso de vedação de uma modalidade preferida de um fechode acordo com a presente invenção pode compreender uma perna descen-dente com uma margem interna em formato essencialmente cilíndrico dis-posta dentro da margem externa do invólucro do fecho se estendendo per-pendicular da superfície superior anular para o fecho radialmente distanciadopara a margem externa e composta do material do invólucro externo do fe-cho e/ou do revestimento. A margem interna fica na sua base preferivelmen-te interligada diretamente na parte superior similar ao disco do fecho. De-pendendo do campo de aplicação, a margem interna em formato de pernapode ser funcional ou rigidamente interligada na margem externa do fecho.Entretanto, isso pode implicar que o fecho não é tão flexível com relação aoajuste para uma distorção radial do gargalo da garrafa. Dentro da margeminterna, um revestimento de vedação é disposto o qual é formado do mesmomaterial ou de um diferente como o invólucro externo do fecho. O revesti-mento de vedação é preferivelmente composto de um material mais mole doque o invólucro externo do fecho.

Com relação a sua seção transversal, o revestimento de veda-ção pode compreender ou ficar adjacente a uma perna descendente externaque se estende pelo menos parcialmente ao longo da margem interna doinvólucro externo. A perna descendente externa do revestimento ou da mar-gem interna do invólucro externo pode compreender na sua extremidadelivre um anel de vedação em geral toroidal que interage na posição de fe-chamento do fecho no gargalo de um recipiente radialmente do exterior comuma superfície livre externa em geral cilíndrica, disposta entre a superfíciesuperior anular e o início da rosca externa do gargalo do recipiente, via umasuperfície de contato designada. A superfície de contato é disposta preferi-velmente tão distante para baixo sobre a superfície livre do gargalo da garra-fa quanto possível para reduzir a influência de deformação, por exemplo,formação de abóboda, dano de acabamento da garrafa no aro externo supe-rior, levantamento do fecho, do fecho que poderia ocorrer. O anel de veda-ção toroidal é preferivelmente formado tal que ele vede primariamente devi-do à tensão anular. Portanto, o anel de vedação toroidal compreende umaprotuberância anular que é disposta em posição engatada para o gargalo dorecipiente. Diferente das vedações conhecidas da técnica anterior que agemna superfície interna do gargalo e, portanto, são principalmente sujeitas àsforças de pressão anulares, a vedação toroidal da presente modalidade vedaprincipalmente devido às forças de tensão anulares. Pelo projeto do recursode vedação, o contato e a interação definida com a margem externa do fe-cho podem ser apropriados dependendo do campo de aplicação, embora acapacidade de ajuste à distorção radial do gargalo de um recipiente seja re-duzida.

Dependendo do campo de aplicação, o revestimento de vedaçãotambém compreende uma vedação superior que interage com uma superfí-cie superior anular do gargalo do recipiente e/ou uma vedação de furo quealcança dentro da abertura do gargalo do recipiente. Diferente da técnicaanterior, a presente invenção oferece a oportunidade para desenvolver regi-ões de corte inferior específicas e alinhadas com relação ao gargalo do reci-piente e forma zonas de contato de interação maior entre o recurso de veda-ção e o gargalo do recipiente. Uma vantagem do recurso de vedação aquirevelado consiste no desempenho aperfeiçoado do recurso de vedaçãoquando aplicado em acabamentos de gargalo de garrafa danificados. Espe-cialmente devido à razão que o recurso de vedação descrito realmente inte-rage com o acabamento de gargalo em áreas que normalmente são muitoimprováveis de serem danificadas.

Em uma modalidade, a perna descendente e/ou a margem inter-na compreende na área da sua extremidade livre inferior pelo menos umanel de vedação anular que interage na posição de fechamento do fecho nogargalo radialmente do exterior com uma superfície livre externa em geralcilíndrica do gargalo do recipiente via uma superfície de contato designada.

Em uma modalidade da invenção, o fecho compreende um invó-lucro externo, um revestimento de vedação e um revestimento de barreiraque pelo menos parcialmente é circundado pelo revestimento de vedação eo invólucro externo. O revestimento de vedação compreende recurso de su-jeição para temporariamente se manter sobre um núcleo de um dispositivode moldagem à injeção tal que o revestimento de vedação possa ser movidoentre várias posições durante a fabricação do fecho. Esse revestimento devedação pode compreender pelo menos uma perna descendente que agecomo um recurso de sujeição. A perna descendente pode agir como umavedação externa. A vedação externa pode compreender um anel de vedaçãoanular formando em uma posição fechada um primeiro ponto de contato comuma superfície cilíndrica externa de um gargalo de um recipiente a ser veda-do. Em uma modalidade preferida, a vedação externa se mistura por umamistura tendo um raio R em um disco de revestimento, por meio do que adita mistura forma em uma posição fechada um segundo ponto de contatoadicional com uma superfície superior externa do gargalo. A vedação exter-na pode ser lateralmente suportada por uma margem interna do invólucroexterno, por meio do que a margem interna é disposta essencialmente demaneira concêntrica à margem externa em uma distância. O revestimento devedação pode também compreender uma perna descendente na forma deuma vedação de furo que interage com a vedação por um ponto de contatoadicional com uma superfície interna do gargalo. O revestimento de barreiranormalmente é preso no revestimento de vedação. O revestimento de barrei-ra pode ter uma forma 3-dimensional que parcialmente circunda o revesti-mento de vedação tal que o revestimento de barreira se mantém sobre orevestimento de vedação. Em uma modalidade preferida, o revestimento debarreira é totalmente circundado pelo invólucro externo e o revestimento devedação. O invólucro externo e o revestimento de vedação podem ser com-postos do mesmo material ou de um diferente.

Um processo para a fabricação de um fecho de acordo com apresente invenção normalmente compreende as seguintes etapas:

a) injeção do material de revestimento de vedação líquido emuma cavidade de um dispositivo de moldagem à injeção sobre um núcleoonde o material do revestimento de vedação congela formando o revesti-mento de vedação.

b) fixação de um revestimento de barreira sobre o revestimentode vedação.

c) injeção do material do invólucro líquido em uma cavidade aoredor do revestimento de barreira e do revestimento de vedação formando oinvólucro externo do fecho,

O revestimento de barreira pode ser feito separado fora do dis-positivo de moldagem a injeção e preso no revestimento de vedação, porexemplo, por um sistema de manejo. Alternativamente, o revestimento debarreira é feito no dispositivo de moldagem a injeção em que o material dorevestimento de barreira líquido é injetado em uma cavidade, por meio doque o revestimento de vedação está formando parte da parede da cavidade.Dependendo do campo de aplicação, o fecho pode ser fabricado sem umrevestimento de barreira em que nenhum revestimento de barreira é aplica-do. O fecho pode então ser feito com ou sem um revestimento de vedaçãofeito de um material diferente do invólucro externo. Por meio disso, torna-sepossível fazer no mesmo dispositivo de moldagem à injeção um fecho comou sem um revestimento de barreira e/ou de vedação.

Breve Descrição dos Desenhos

O fecho de acordo com a presente invenção, é explicado emmais detalhes de acordo com uma modalidade preferida.

figura 1 mostra um fecho em uma vista em perspectiva por de-baixo,

figura 2 mostra o fecho de acordo com a figura 1 em uma vistasuperior,

figura 3 mostra um corte transversal ao longo da linha DD dofecho de acordo com a figura 2,

figura 4 mostra o detalhe E da figura 3 em uma maneira ampliada,

figura 5 mostra um processo para a fabricação de um fecho deacordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas

Aspectos correspondentes das várias modalidades mostradasfuncionam em geral e se não indicado de outra maneira têm números dereferência correspondentes.

A figura 1 mostra um fecho 1 de acordo com a presente inven-ção em uma vista em perspectiva e a figura 2 mostra o mesmo fecho emuma vista superior. A figura 3 mostra um corte transversal através do fechoao longo da linha DD da figura 2. A figura mostra o detalhe E da figura 3 e afigura 5 visualiza esquematicamente um processo para a fabricação de umfecho 1 de acordo com a presente invenção.

A configuração de um fecho 1 de acordo com a presente inven-ção é agora explicada em mais detalhes com referência às figuras 1 a 4.

Como pode ser melhor observado nas figuras 1, 3 e 4, um invó-lucro externo 2 do fecho 1 aqui compreende uma parte superior em formatode disco 3, uma margem externa 4 com uma rosca interna 5 e uma margeminterna em formato de anel 6 que é disposta essencialmente de maneiraconcêntrica na margem externa 4 em uma distância D que se estende per-pendicular de uma superfície interna 7 da parte superior 3. A margem exter-na 4 compreende no exterior saliências 25 que permitem facilmente segurare girar o fecho 1 enquanto abrindo. O fecho 1 mostrado também compreen-de um revestimento de vedação 8 com um disco de revestimento 9, que seestende ao longo da superfície interna 7 da parte superior 3 e se mistura emuma perna descendente 10 que se estende para baixo ao longo da margeminterna 6 e é suportado por essa.

Um revestimento de barreira 12 é disposto na modalidade mos-trada entre e totalmente circundado pelo invólucro externo 2 e o revestimen-to de vedação 8, efetivamente impedindo a penetração do gás através dofecho 1 nas áreas críticas. O revestimento de barreira 12 como mostradocompreende uma configuração de camada única e é aqui feito por um pro-cesso de moldagem à injeção no mesmo molde que o fecho ou exterior. De-pendendo do campo de aplicação e do projeto do fecho, ele pode tambémter uma configuração de múltiplas camadas. No exemplo mostrado, o reves-timento de barreira 12 é feito no mesmo processo como o resto do fechopela moldagem à injeção de um material de revestimento de barreira emuma cavidade. Alternativamente ou, além disso, é possível inserir um disco,por exemplo, perfurado do revestimento de barreira ou um revestimento debarreira que foi feito por um processo separado de moldagem à injeção oucompressão. Se necessário, o revestimento de barreira 12 pode conter re-curso para temporariamente prender e posicionar o revestimento de barreira12 com relação ao revestimento de vedação 8, tal que ele possa ser mantidona posição para processamento adicional. O revestimento de barreira écomposto de ou compreende um material de revestimento de barreira talcomo cloreto de polivinilideno (PVDC).

O invólucro externo 2 do fecho 1 é preferivelmente composto deum material de invólucro externo tais como polipropileno (PP) ou polietilenode alta densidade (HDPE). Em comparação com o invólucro externo 2, orevestimento de vedação 8 é preferivelmente formado de um material maismacio. Dependendo do campo de aplicação, é possível, devido ao tipo deprocesso pelo qual o fecho é preferivelmente feito, fazer o invólucro externo2 e o revestimento de vedação 8 do mesmo material tais como PP ou PE ouum ou vários outros materiais apropriados ou uma combinação dos mesmos.

Na área onde o invólucro externo 2 e o revestimento de vedação8 ficam em contato direto entre si, os materiais são de preferência firmemen-te ligados entre si completamente cercando e mantendo o revestimento debarreira 12. Como pode ser visto na figura 4, o revestimento de barreira 12tem aqui uma forma tridimensional e se mistura no seu aro externo em umrebordo anular 16 que aperta ao redor do revestimento de vedação 8 tal queo revestimento de barreira 12 se mantém durante a fabricação do fecho 1sobre o revestimento de vedação 8 mesmo quando o material do revesti-mento de vedação 8 e do revestimento de barreira 12 não podem ser unidosentre si. O rebordo 16 também reduz a área não coberta pelo revestimentode barreira 12 e a distância entre o revestimento de barreira 12 e o gargalo50 do recipiente. Se desejado, o revestimento de barreira 12 pode se esten-der mais para baixo da margem interna 6 e ou ficar em contato direto com ogargalo do recipiente. Ele pode formar uma conexão mecânica, por exemplo,engatando-se com um corte inferior apropriado do revestimento de vedação8 para prover melhor sujeição. Alternativamente ou, além disso, outros re-cursos podem ser previstos que simplificam a montagem do fecho. Por e-xemplo, o revestimento de barreira 12 e o revestimento de vedação 8 podemser interligados por um vácuo e/ou uma cobertura de ligação e/ou auxiliaresadesivos.

A funcionalidade do revestimento de vedação 8 é agora descritaem mais detalhes. Embora a combinação do aqui descrito revestimento debarreira 12 e do revestimento de vedação 8 resulte em um fecho aperfeiçoa-do, seria possível, dependendo do campo de aplicação, usar recursos devedação que são de formatos diferentes. Entretanto, deve-se tomar cuidadoque os recursos de vedação permitam a montagem do fecho no processoprevisto, por exemplo, em que o recurso de vedação temporariamente semantenha sobre um núcleo tal que o fecho possa ser montado.Como visível na figura 4, uma mistura 11 entre a perna descen-dente 10 e o disco do revestimento 9 da modalidade aqui mostrada compre-ende um raio R que na modalidade descrita interage com vedação em umaposição de fechamento do fecho 1 por um primeiro ponto de contato 57 comuma superfície externa em geral toroidal 51 que interliga uma superfície ci-líndrica externa 52 e uma superfície superior anular 54 de um gargalo dorecipiente 50 (esquematicamente indicado na figura 4 pela linha tracejada50). A perna descendente 10 do revestimento de vedação 8 compreende nasua extremidade livre inferior um primeiro anel de vedação anular 14 que seprojeta radialmente para dentro e interage na posição de fechamento comuma superfície cilíndrica externa 52 do gargalo 50 do exterior, formando umsegundo ponto de contato 58 localizado em uma certa distância da superfí-cie superior anular 54. O anel de vedação toroidal 14 e a margem interna 6são mostrados em uma maneira não deformada, mas será estendido radial-mente para fora na direção da seta r1 durante a aplicação sobre um gargalo50 de um recipiente. Dependendo do campo de aplicação, o projeto do vão24 é escolhido tal que nenhuma interação acontece entre a margem interna6 e a margem externa 4 do fecho 1.

O revestimento de vedação 8 também compreende uma veda-ção de furo 15 que se estende para baixo para dentro de uma abertura 55 dogargalo 50 como uma segunda perna descendente. A vedação do furo 15compreende aqui um segundo anel de vedação anular 17 se projetando ra-dialmente para fora interagindo em uma posição fechada por um terceiroponto de contato 59 com a superfície interna 53 do gargalo 50. O revesti-mento de vedação 8 é preferivelmente feito de um material mais macio comrelação ao invólucro externo 2 do fecho 1 e o gargalo 50, tal que ele se en-volve ao redor do gargalo da garrafa formando um contato firme e vedandonas áreas designadas. Dependendo do campo de aplicação, o revestimentode vedação 8 pode ser composto do mesmo material que o invólucro externo2 do fecho 1. O segundo anel de vedação anular 17 é mostrado em umamaneira não deformada, porém será deformado radialmente para dentro du-rante a aplicação sobre o gargalo 50. Na modalidade mostrada, a vedaçãodo furo 15 compreende uma área de base disposta em geral verticalmente19 no seu exterior entre o disco do revestimento 9 e o segundo anel de ve-dação anular 17. Se apropriado, uma superfície superior intermediária 20compreende uma protuberância em geral em formato de ν (não mostradaaqui) que forma uma vedação superior e interage na posição de fechamentocom a superfície superior anular 54 do gargalo 50.

Como pode ser visto, o primeiro e o segundo anéis de vedaçãoanulares 14,17 estão formando cortes inferiores radialmente dispostos, dire-cionados para o gargalo 50 do recipiente, que ficam sob condições normaisdifíceis para retirar do molde. Foi mostrado que o projeto da perna descen-dente 10 e da vedação de furo 15 pode ser desmoldado sem qualquer des-vantagem pelo processo descrito aqui. Em uma modalidade adicional, a per-na descendente externa 10 e a perna descendente interna 15 são dispostasem um ângulo para a parte superior 3 tendo uma forma em geral cônica com uma espessura radial em geral paralela e/ou decrescente na direção da suaextremidade livre inferior. Essa segunda modalidade provê desmoldagemmais simples com certos materiais. A perna descendente interna 15 pode serdisposta se estendendo da sua base radialmente para fora formando umponto de contato para interação com a superfície interna do gargalo 50. Pelaescolha de um material mole apropriado, a perna descendente interna 15 édeformada devido à pressão interna, que age no interior da perna descen-dente 15, suportando radialmente para fora o desempenho de vedação emrelação à pressão interna.

Durante a fabricação do fecho 1 por um processo de moldagem à injeção de múltiplos componentes, o revestimento de vedação 8 é nor-malmente feito primeiro em que o material de revestimento de vedação líqui-do é injetado em uma cavidade sobre um núcleo do dispositivo de moldagemà injeção onde o material congela. O núcleo (não visível) corresponde pelomenos parcialmente ao interior do disco do revestimento 8 e a vedação dofuro 15 e/ou a perna descendente 10. A perna descendente 10 e/ou a veda-ção do furo 15 agem como recurso de sujeição temporário e circundam du-rante a fabricação do fecho 1 pelo menos parcialmente o núcleo e garantemque o revestimento de vedação 8 temporariamente se mantenha suficiente-mente sobre o núcleo tal que o revestimento de vedação 8 pode ser movidocom o núcleo entre as várias etapas do processo necessárias para a fabri-cação do fecho 1.

Como pode ser observado nas figuras 1 e 3, o fecho 1 descritocompreende uma faixa de adulteração 40, com segmentos de corte inferior41 se projetando radialmente para dentro. Acima dos segmentos de corteinferior 40 elementos de centralização 42 são dispostos os quais são aquiem geral alinhados com o eixo geométrico do fecho ζ e que ajudam a centra-Iizar o fecho 1 com relação a um rebordo de travamento (não mostrado emdetalhes) do gargalo 50 de um recipiente. A extensão radial dos elementosde centralização 42 é decrescente na direção da parte superior similar aodisco 3 e sua seção transversal lateral (seção transversal perpendicular aoeixo geométrico ζ do fecho 1) é adequada para receber os segmentos decorte inferior 41 durante a ejeção do fecho 1 para fora do molde. Os elemen-tos de centralização 42, portanto, não estão somente coaxialmente posicio-nando a faixa de adulteração 40 com relação ao gargalo 50, mas tambémfuncionam como uma rampa durante a ejeção para fora do molde. A faixa deadulteração 40 é interligada na margem externa 3 por pontes que podem serarrancadas 47. Embora o projeto aqui mostrado de uma faixa de adulteração40 resulte em desempenho melhorado, projetos alternativos são possíveis.

A figura 5 está esquematicamente exibindo um processo parafazer um fecho 1 de acordo com a presente invenção. Em uma primeira po-sição, aqui na posição a) (0o), um revestimento de vedação 8 é feito pelainjeção do material de revestimento de vedação líquido em uma cavidade esobre um núcleo (ambos não mostrados em detalhe) de um dispositivo demoldagem à injeção ou molde onde o material do revestimento de vedaçãolíquido congela. O revestimento de vedação 8 circunda o núcleo pelo menosparcialmente tal que o revestimento de vedação 8 se mantém suficientemen-te sobre o núcleo durante a fabricação do fecho e se move para várias posi-ções. Depois que o material do revestimento de vedação está suficientemen-te sólido, o dispositivo de moldagem à injeção é aberto e o revestimento devedação 8 é girado junto com seu núcleo, como indicado pela seta a1, aoredor de um eixo geométrico de rotação z1 para a posição b), aqui em 90°com relação à posição a). Na posição b), um revestimento de barreira 12 éaplicado, como esquematicamente indicado pela seta a2, sobre o revesti-mento de vedação 8. Dependendo do projeto do processo, o revestimentode barreira 12 é pré-fabricado e a seguir preso no revestimento de vedação8 que está ainda posicionado em um núcleo ou o revestimento de barreira12 é feito pela injeção do material do revestimento de barreira líquido emuma cavidade de onde o revestimento de vedação 8 está formando pelomenos parte da parede da cavidade. Para garantir uma sujeição suficientedo revestimento de barreira 12 no revestimento de vedação 8, o revestimen-to de barreira 12 e o revestimento de vedação 8 podem travar entre si porrecurso de travamento ou outras facilidades. Depois disso, o revestimento devedação 8 e o revestimento de barreira 12 montados são girados juntos,como indicado pela seta a3, ao redor do eixo geométrico z para a posiçãoadicional c) em 180° com relação à posição a). Na posição c), o materialplástico líquido é injetado em uma cavidade adicional para formar o invólucroexterno 2 do fecho 1. O revestimento de vedação 8 e/ou o revestimento debarreira 12, que estão formando parte da cavidade para formar o invólucroexterno 2, são dessa maneira ligados ou mecanicamente interligados no in-vólucro externo 2 do fecho 1. Depois que o invólucro externo 2 do fecho 1está suficientemente sólido, o dispositivo de moldagem à injeção é aberto eo fecho 1 é removido do dispositivo de moldagem à injeção. Na modalidademostrada, o fecho 1 é, portanto, movido pela rotação ao redor do eixo geo-métrico z para a posição d) em 270° onde ele é ejetado. O movimento entreas únicas estações permite resfriamento suficiente.

O fecho 1 como aqui descrito é preferivelmente feito por um sis-tema de rotação de molde em pilha como disponível no mercado. Um tal sis-tema de rotação de molde em pilha em geral compreende uma metade demóvel fixa e uma móvel, que é disposta deslocável ao longo dos tirantes deligação com relação à metade de molde fixa e uma parte média cúbica dis-posta giratória ao redor de um eixo geomátrico de rotação z1 disposto per-pendicular aos tirantes de ligação. O meio cúbico, que normalmente temquatro faces laterais com núcleos adequados para receber e temporariamen-te circundar pelo menos parcialmente com revestimentos de vedação, étambém móvel na direção dos tirantes de ligação em metade da velocidadeda metade do molde móvel. O sistema de rotação de molde em pilha podeser aberto e fechado ao longo de um primeiro e um segundo planos de sepa-ração de molde dispostos entre a metade do molde fixa e a parte média cú-bica e a parte média cúbica e a metade do molde móvel. Entre os ciclos demoldagem, o sistema de rotação de molde em pilha é aberto tal que a parte média cúbica pode ser girada ao redor do eixo geométrico de rotação. Comrelação ao processo explicado acima, a posição a) em 0o e c) em 180° sãodispostas entre a metade do molde fixa e a parte média cúbica e a partemédia cúbica e a metade do molde móvel. As posições c) em 90° e d) em270° são acessíveis a partir das faces laterais do dispositivo de moldagem àinjeção. O revestimento de barreira é aplicado no revestimento de vedaçãopor sistemas de manejo apropriados tal como um robô ou por um dispositivode moldagem à injeção disposto em 90°. Pelo dispositivo de moldagem àinjeção descrito, é possível fazer ao mesmo tempo um revestimento de ve-dação na posição a), um revestimento de barreira na posição b) e um invólu-cro externo na posição c). Entre cada ciclo, o dispositivo de moldagem à in-jeção é aberto e a parte média cúbica quando aberta girada gradualmentepor 90°. Depois disso, o dispositivo de moldagem à injeção é fechado nova-mente e o próximo ciclo acontece. Por isso é possível fazer um fecho de a-cordo com a presente invenção muito eficientemente.

Claims

1. Fecho (1) com um invólucro externo (2), um revestimento devedação (8) e um revestimento de barreira (12) que pelo menos parcialmen-te é circundado pelo revestimento de vedação (8) e o invólucro externo (2),onde o revestimento de vedação (8) compreende recurso de sujeição (10,15)para temporariamente se manter sobre um núcleo de um dispositivo de mol-dagem à injeção, tal que o revestimento de vedação (8) pode ser movidoentre várias posições durante a fabricação do fecho (1).

2. Fecho (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe-Io fato de que o revestimento de barreira (12) é preso no revestimento devedação (8) durante a fabricação do fecho (1) por recurso mecânico (16)e/ou vácuo e/ou adesivo.

3. Fecho (1), de acordo com uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de que o revestimento de barreira (12) tem uma for-ma 3-dimensional que parcialmente circunda o revestimento de vedação (8).

4. Fecho (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pe-lo fato de que o revestimento de barreira (12) tem uma protuberância anular (16).

5. Fecho (1), de acordo com uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de que o revestimento de barreira (12) é totalmentecircundado pelo invólucro externo (2) e o revestimento de vedação (8).

6. Fecho (1), de acordo com uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de que o revestimento de vedação (8) compreendepelo menos uma perna descendente (10,15).

7. Fecho (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pe-lo fato de que a perna descendente age como um recurso de sujeição duran-te a fabricação do fecho (1).

8. Fecho (1), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracteriza-do pelo fato de que a pelo menos uma perna descendente (10,15) é umavedação externa (10).

9. Fecho (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pe-lo fato de que a vedação externa (10) compreende um anel de vedação anu-lar (14) formando em uma posição fechada um primeiro ponto de contatocom uma superfície cilíndrica externa (52) de um gargalo (50).

10. Fecho (1), de acordo com uma das reivindicações 8 ou 9,caracterizado pelo fato de que a vedação externa (10) se mistura por umamistura (11) tendo um raio R em um disco de revestimento (9), por meio doque a dita mistura (11) forma em uma posição fechada um segundo ponto decontato com uma superfície superior externa (51) do gargalo (50).

11. Fecho (1), de acordo com uma das reivindicações 8 a 10,caracterizado pelo fato de que a vedação externa (10) é lateralmente supor-tada por uma margem interna (6) do invólucro externo (2).

12. Fecho (1), de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que a margem interna (6) é disposta essencialmente de modoconcêntrico à margem externa (4) em uma distância D.

13. Fecho (1), de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que a margem interna (6) se estende perpendicular da superfí-cie interna (7) da parte superior (3).

14. Fecho (1), de acordo com uma das reivindicações 6 a 10,caracterizado pelo fato de que o revestimento de vedação (8) compreendeuma perna descendente na forma de uma vedação de furo (15) que formaum ponto de contato adicional com uma superfície interna (53) do gargalo(50).

15. Fecho (1), de acordo com uma das reivindicações anteriores,caracterizado pelo fato de que o invólucro externo (2) e o revestimento devedação (8) são compostos de material diferente ou do mesmo.

16. Processo para a fabricação de um fecho (1) de acordo comuma das reivindicações anteriores, compreendendo as seguintes etapas:a) injeção do material de revestimento de vedação líquido emuma cavidade de um dispositivo de moldagem à injeção sobre um núcleoonde o material do revestimento de vedação congela formando um revesti-mento de vedação (8),b) fixação de um revestimento de barreira (12) sobre o revesti-mento de vedação (8),c) injeção do material do invólucro líquido em uma cavidade aoredor do revestimento de barreira (8) e do revestimento de vedação (12)formando um invólucro externo (2) do fecho (1).

17. Processo, de acordo com a reivindicação 16, no qual o re-vestimento de barreira (12) é feito separadamente fora do dispositivo demoldagem à injeção e preso no revestimento de vedação (8) por um sistemade manejo.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 16, no qual o re-vestimento de barreira (12) é feito no dispositivo de moldagem à injeção emque o material do revestimento de barreira líquido é injetado em uma cavi-dade, por meio do que o revestimento de vedação está formando parte daparede da cavidade.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, no qual o mate-rial do revestimento de barreira (12) circunda o revestimento de vedação (8)durante a injeção.

20. Processo, de acordo com uma das reivindicações 16 a 19,no qual o revestimento de vedação (8) é feito em um dispositivo de molda-gem à injeção em uma primeira posição (a) em 0o, o revestimento de barrei-ra (12) é preso em uma segunda posição (b) em 90° e o invólucro do fecho éfeito em uma terceira posição (c) em 180°.

21. Processo, de acordo com a reivindicação 20, no qual o fechoé recuperado do dispositivo de moldagem à injeção na terceira posição (c)em 180° ou em uma quarta posição (d) em 270°.