ES2217596T3

ES2217596T3 - Envase para fluidos.

Info

Publication number: ES2217596T3
Application number: ES98954595T
Authority: ES
Inventors: Henning Von Spreckelsen; Peter Michael Mcgeough
Original assignee: Spreckelsen McGeough Ltd
Current assignee: Bapco Closures Research Ltd
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2004-11-01
Anticipated expiration: 2018-11-13
Also published as: HK1036040A1; US7931163B2; EP1080020A2; AU752089B2; GB2353789B; EP1080019B1; WO1999061336A1; DE69927018T2; ATE261377T1; CN1193917C; ZA200006764B; GB0028272D0; CA2333449C; DE69822346T2; DK1080020T3; JP2002516235A; GB2353790A; BR9911599A; GB2353790B; EP1080020B1

Abstract

Un conjunto de botella y cierre para la misma que comprende un cuerpo (2) que tiene una boca (4) abierta, un conjunto de cuello y tapa que comprende un faldón (40) adaptado para enganchar sobre la boca y que define un pitorro (16) y que tiene un anillo (36) tirador acoplado a una parte (28) desmontable mantenida en una base (24) del cuello que se asienta contra una superficie (12) superior de la boca; y una lámina (70) interpuesta entre la superficie (12) y la base (24) y fundida a ambas de manera tal que la retirada del anillo (36) tirador y la parte desmontable (28) retira al menos parte de la lámina (70) y abre el pitorro (16); caracterizado porque el cuerpo de la botella es una botella de plástico de pared fina moldeada por soplado de extrusión con un espesor de pared de 2 mm o menor, y la parte des- montable (28) se separa del resto de la base (24) por medio de un valle (30) frangible que define una pluralidad de dientes (32) colgantes que tiene cada uno perfil de diente de sierra inclinado hacia dentro hacia el centro de la base, de manera tal que al retirar el anillo tirador la lámina (70) se rompe por la acción de los dientes (32).

Description

Envase para fluidos.

La presente invención se refiere a envases de fluidos y, más particularmente, a botellas de plástico moldeadas por soplado para fluidos tales como leche, que requieren ser embotellados y cerrados de manera resellable.

En la memoria descriptiva que sigue se abordan concretamente los problemas de envases para la leche. Sin embargo, se debe considerar que otros fluidos vertibles, tales como los zumos de fruta, presentan problemas de envases similares. No obstante, la presente invención solo se refiere a fluidos que no requieren un envase del tipo estanco al gas. En consecuencia, no se tratan los problema de envases para bebidas carbonatadas. La presente invención se refiere también específicamente a los tipos de envases en los que el peso del contenedor es un problema y, por consiguiente, se refiere específicamente a botellas de paredes finas moldeadas por soplado.

Antecedentes técnicos

Convencionalmente, la leche ha sido envasada en envases de cartón con la parte superior en forma de V invertida que son notablemente difíciles de abrir y dan lugar a numerosas quejas de los consumidores por el derrame de la leche y la dificultad de vertido. El cartón de fibra era adecuado solamente para envasar líquidos hasta una capacidad de 1,5 litros.

Con el fin de resolver estos problemas se han usado botellas de polietileno plástico moldeadas por soplado. Estas botellas están provistas con tapas resellables. Las tapas resellables son normalmente piezas moldeadas por inyección. Dado que el peso es significativo en los envases de fluidos como la leche, estas tapas deben ser también de poco peso. El peso máximo que se puede tolerar es normalmente de 2 a

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Existe también un problema fundamental para lograr un buen sellado entre un cuello de botella moldeado por soplado y una tapa de plástico moldeada por inyección. Este problema se debe a que la tolerancia del cuello es del orden de 0,3 mm mientras que la tolerancia de una pieza moldeada por inyección como la tapa es de 0,1 mm. Esto significa que una proporción de tapas no pueden sellar herméticamente cuando se instalen en los cuellos. En todos los diseños de tapas esto da lugar a dificultades de ajuste en la línea de producción y, a problemas de goteo para los minoristas y distribuidores. El consumidor final también puede tener dificultad para resellar la botella o abrirla inicialmente si la tapa está excesivamente apretada.

En un intento de afrontar estos problemas, se han desarrollado varios diseños de tapas moldeadas por inyección. Por ejemplo, en un diseño de tapa conocido como sello de válvula o cierre de sello flexible, se provee un tapón en la tapa que se empuja hacia el cuello de la botella y la tapa dispone de una rosca de entradas múltiples en la pared interior del faldón de la tapa. Este tipo de tapa proporciona un doble sello. El tapón provee el sello contra la pared interior del cuello. El segundo sello se provee por medio de una cresta que se proyecta hacia dentro sobre los hilos de rosca de la pared interior de la tapa que sella contra la pared exterior del cuello. En este tipo de tapa se puede obtener una prueba de intento de manipulación mediante un anillo flexible arrancable instalado alrededor del borde inferior de la tapa. Con una tapa hecha de polietileno de baja densidad, se puede forzar la apertura de la tapa con el anillo instalado de manera que esto constituye una prueba de manipulación que no es muy segura.

Otro diseño conocido como cierre de termosellado por inducción (IHS) dispone de un inserto de lámina asentado en la base de la tapa. En la línea de producción las botellas llenas con sus tapas ajustadas pasan a través de un calentador por inducción que une la lámina con el cuello de la botella. Cuando el consumidor desenrosca la tapa el cuello de la botella está todavía sellada por la lámina. Este sello de lámina se separa en una operación aparte. El despegado del sello da lugar a que se levanten pelillos en la superficie de plástico del cuello de la botella. El ajuste de los parámetros para el procedimiento de pegado usando un cierre de termosellado por inducción es crítico para lograr un pegado que sea suficientemente débil para que el consumidor pueda despegar la lámina separándola, pero suficientemente fuerte para mantener un buen sellado primario con el cuello del contenedor. Debido a la presencia de la lámina no se puede proveer tapón alguno que impida que el goteo en el domicilio del consumidor aumente cuando el resellado de la tapa es deficiente. La tapa es también relativamente costosa ya que la provisión del inserto de lámina puede aumentar el coste en un 20%.

Del procedimiento de llenado y sellado de las botellas en la línea de producción surge otro conjunto de problemas. Dado que la velocidad lineal máxima de la leche está limitada por la velocidad a la que la leche empieza a formar espuma, la velocidad de llenada depende del tamaño de la boquilla usada para verter la leche en las botellas. El tamaño de la boquilla está limitado por las dimensiones del cuello. Para un contenedor de leche típico este tamaño es de 38 mm. Los cuellos mayores permiten un llenado más rápido pero presentan problemas de sellado mayores y requieren tapas más grandes.

En el presente contexto el término moldeo por soplado se refiere a moldeo por soplado de extrusión más que al moldeo por soplado de inyectados estirados. En muchas líneas de producción modernas, la planta de moldeo por soplado está contigua a la lechería. Esto permite fabricar, llenar y sellar las botellas en un solo proceso de producción continuo. La etapa más compleja en el moldeo por soplado es el equilibrado de cada parisón y el control de la distribución del material. Seguidamente se infla el parisón contra la pared de un molde solidificante de temperatura regulada para adoptar la forma de la cavidad del molde. En un diseño convencional de máquina de moldeo por soplado tiene un bloque de moldes que va y viene entre una estación de extrusión y una estación de soplado. El número de cabezales portaboquilla disponible es generalmente igual al número de cavidades del bloque o una fracción del mismo. Estos cabezales portaboquilla son alimentados por un colector de cabezales lo que típicamente da lugar a un desequilibrio en el suministro de material plástico para cada uno de los parisones resultantes. Este procedimiento da lugar a dificultades en la formación de manera compatible de la parte de cuello de los contenedores de pared fina, logrando en el mejor de los casos tolerancias de +/- 0.3 mm con una precisión repetible. Para lograr un buen rendimiento con los cierres de sello de válvula, es imperativo formar una pared interior del cuello perfectamente redonda con una cantidad mínima de ovalidad tanto en la parte de la superficie interior como en la roscada. Se conocen dos procedimientos para obtener el resultado anterior en el moldeo por soplado con cavidades múltiples. Se trata particularmente de un procedimiento de "tirón", que es la subida de una punta de soplado a través de una unidad perforadora de acero forjado para realizar una perforación redonda en un cuello de botella, o un procedimiento de "clavado", que es el forzamiento hacia abajo de una punta de soplado en una unidad de perforación acero forjado. El inconveniente del tirón es que el componente de cuello es físicamente débil en su construcción lo que conduce a un sellado deficiente con los cierres de sello de válvula cuando la superficie interior del cuello se debilita con el paso del tiempo, lo que da lugar a goteo. Sin embargo, el clavado produce un cuello muy rígido pero con el inconveniente del peso, que produce ovalidad en el cuello además de los costes añadidos por desperdicio de material. La ovalidad produce un sellado defectuoso con los cierres de sello de válvula. Ninguno de estos dos procedimientos es adecuado para moldear dispositivos de borde de vertido en cuello de botella. Con el terminado de tirón es casi imposible moldear y con el clavado se necesitan cantidades significativas de material extra y es casi imposible moldear sin una ovalidad significativa e imperfecciones en la pared interior del cuello.

Los procedimientos descritos anteriormente se refieren a maquinaria de moldeo fabricada por compañías tales como, por ejemplo, Uniloy (RTM), Techne (RTM) y Bekum.

Un tipo alternativo de máquina fabricada por Graham Engineering and Uniloy (RTM), que es especialmente adecuada pata plantas de moldeo por soplado "in situ", usa un procedimiento que se denomina comúnmente moldeo por soplado con rueda. A diferencia de los procedimientos descritos anteriormente, el procedimiento de rueda produce solamente un parisón cada vez con un solo cabezal portaboquilla. Los bloques de moldeo se montan sobre una estructura de rueda giratoria y pasan sobre el cierre del parisón cuando la rueda gira. Un sistema de aguja perfora el parisón e infla el plástico hasta que se solidifica contra la pared de los moldes de temperatura regulada. El moldeo por soplado de rueda permite un alto control de la distribución del material en los contenedores producidos de esta manera. El tiempo de preparación de este tipo de máquina es significativamente reducido ya que solo hay que instalar un cabezal portaboquilla.

Cuando la pared interior del cuello dispone de una parte de sello, puede ser necesario proveer una estación de terminado aparte en la que el cuello se termina o por escariado o por taladrado. La etapa de terminado puede producir virutas que dan lugar al riesgo de que las virutas entren en las botellas y las hagan inadecuadas para el llenado inmediato.

Los productos tales como la leche de los que hay que distribuir grandes cantidades a través de la cadena de minoristas, es altamente deseable minimizar el peso del envase. Esto ha dado lugar a contenedores más grandes y a paredes más finas. El espesor de pared típico para polietileno de alta densidad moldeado por soplado (HDPE) es 0,4 a 0,6 mm. Con este espesor se obtiene una botella de 2,27 litros que tiene un peso de alrededor de 40 gramos. Por consiguiente cualquier solución a los problemas técnicos descritos no debe aumentar el peso de la botella y, preferiblemente, debería permitir una reducción del peso.

Técnica anterior

Para cajas de cartón se ha propuesto aplicar un sistema de pitorro aparte que se fija a la caja. En el documento WO - 96/14249 se describe un ejemplo (Capitol Spouts Inc). Este pitorro incluye una tapa y un sello de membrana interno integral y se monta en una pared exterior de una caja llena. El contenedor puede tener una parte precortada de forma que cuando se retira el sello de membrana interior el sello se desprende de la pared del contenedor con la parte precortada creando una abertura a través de la cual el contenido del contenedor puede llegar al pitorro. Este sistema no es adecuado para su uso con un contenedor de plástico en el que sería impracticable para el usuario hacer una abertura por rotura en un contenedor de paredes de plástico. La caja de cartón puede tener típicamente un recubrimiento interior continuo. Este tipo de pitorro se debe instalar en la caja antes del llenado y no se usa para llenar el contenedor.

El documento GB-A-2 108 464 (Container Corporation of America) describe un dispositivo de cierre final en el que una membrana está emparedada entre las partes de borde de un cuerpo de contenedor y el miembro extremo del contenedor que se usa también para pegar entre sí dichas partes de borde. La membrana tiene en ambos lados materiales sellantes activables por calor tales como polietileno, polipropileno u otros tipos de material similares. Se indica al lector el uso de este tipo de cierre en un contenedor que puede ser todo de plástico o de una combinación de materiales de cartón y plástico. No se describe el procedimiento exacto para la producción del cuerpo del contenedor y del miembro extremo. La especificación tampoco menciona el procedimiento de llenado del contenedor resultante. La especificación sugiere particularmente su uso en un contenedor de cartón cilíndrico. Este tipo de contenedores se deben llenar, normalmente, por la base una vez que el extremo abrible haya sido terminado y sellado.

El documento US - A - 4.815.618 (Gach) muestra un cierre con indicación de manipulación para una botella diseñada para contenido seco. Una sección base tiene un faldón que se engancha con el cuello de la botella y define un pitorro. Entre el cuello de la botella y una superficie contigua de una parte superior de la base está interpuesta una lámina. Un anillo tirador está unido a un disco que está conectado a la abertura en la parte superior de la base por medio de cintas rompibles. El disco está pegado a la lámina. El cierre se abre tirando del anillo tirador que rompe la lámina y la separa del pitorro. En una realización alternativa de la invención de Gach el disco no está unido a la sección base y la lámina se provee con una línea precortada circunferencial para facilitar la rotura por el borde de la superficie interior del pitorro. En cualquier realización es improbable que se produzca una abertura limpia. Esto no debe ser un problema cuando la botella se usa para tabletas o similares, pero un borde de lámina roto dentro del pitorro es inadecuado para el vertido de líquidos. No se describe el material de la botella.

Aunque se hace referencia a estos documentos como la técnica anterior más relevante, no representan un punto inicial natural para quienes se afanan en la solución de los problemas técnicos descritos en relación con las botellas de plástico de pared fina, en los que la enseñanza ha estado dirigida hasta ahora, exclusivamente, a la formación integral del cuerpo y
del cuello de la botella.

Por consiguiente, aunque es conocida la producción de un componente aparte que define el cuello, como en el documento GB-A-2 108 464, la posibilidad de usar este planteamiento para resolver los problemas técnicos largamente presentes de un sellado reutilizable efectivo de contenedores de plástico de paredes finas moldeados por soplado para fluidos no ha sido valorada hasta ahora y, por consiguiente, no se pueden considerar superados.

Solución de la invención

Respecto de la técnica anterior definida en el documento de Gach que describe una botella y un sistema de cierre para la misma que comprende un cuerpo que tiene una boca abierta, un conjunto de cuello y tapa que comprende un faldón adaptado para engancharse a la boca y que define un pitorro de vertido y que tiene un anillo tirador acoplado a una parte desmontable mantenida dentro de una base del cuello que se asienta contra una superficie superior de la boca; y una lámina interpuesta entre la superficie y la base y unida a ambas de manera tal que la retirada del anillo tirador y de la parte desmontable elimina al menos parte de la lámina y abre el pitorro; la presente invención se caracteriza porque el cuerpo de la botella es una botella de plástico de pared fina moldeada por soplado de extrusión con un espesor de pared de 2 mm o menos y la parte desmontable se separa del resto de la base por medio de un valle frangible que define una pluralidad de dientes colgantes que tiene cada uno un perfil de diente de sierra inclinado hacia adentro hacia el centro de la base de manera tal que al extraer el anillo tirador la lámina se rompe por la acción de los dientes.

Los dientes en sierra rompen la lámina limpiamente asegurando que se retira con el anillo tirador y permitiendo que el fluida fluya libremente por el pitorro.

Esta solución tiene numerosas ventajas. El cuello y la tapa pueden encajar la una sobre el otro de manera sellante y fiable ya que ambos componentes están fabricados con la misma técnica de fabricación, preferiblemente moldeo por inyección. Los conjuntos de cuello y tapa los puede suministrar una factoría aparte que los puede producir en circunstancias higiénicas. Se puede emplear cualquiera de los diseños preexistentes.

El cuerpo en el que se encaja el conjunto de cuello y tapa puede tener una boca relativamente amplia a través de la cual se puede llenar, aumentando de esta manera la velocidad de llenado.

Además, la lámina se usa para sellar la boca al mismo tiempo que el conjunto de cuello y tapa se une a la boca en una sola operación de termosellado. Esto da lugar a un sellado más fiable de las botellas llenas evitando cualquier pérdida durante la distribución y ciclo de venta al por menor.

La presente invención provee también un procedimiento para embotellar fluidos en dicha botella y sistema de cierre que comprende las etapas de:

: moldear por extrusión - soplado cuerpos de botella de pared fina que tienen bocas abiertas;

: llenar dichos cuerpos de botella con fluido;

: encajar un conjunto de cuello y tapa que tiene una base del cuello cubierta por una lámina y dimensionada para que se corresponda con la boca abierta del cuerpo de botella en cada cuerpo de botella lleno; y

: sellar térmicamente los cuerpos de botella a los conjuntos de cuello y tapa.

El término pared fina usado en este documento se refiere a espesores de pared de 2 mm o menor y, preferiblemente, dentro del intervalo de 0,1 a 1,0 mm. Un contenedor con un espesor de pared menor que 0,1 mm es improbable que tenga una integridad estructural necesaria para conservar su forma cuando se llene de fluido. Para un contenedor de leche con una capacidad de hasta 3,41 litros es adecuado un espesor de 0,4 a 0,6 mm.

Descripción de una realización preferida

Con el fin de que la invención pueda ser bien entendida, a continuación se va a describir una realización de la misma, solo a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 muestra una vista lateral de una boca de un cuerpo de botella;

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de una boca de un cuerpo de botella;

La figura 3 muestra una vista en planta desde arriba de una boca de un cuerpo de botella;

La figura 4 muestra una sección a través de una pared lateral de una boca de un cuerpo de botella;

La figura 5 muestra una sección a través de un conjunto de cuello y tapa montado en un cuerpo de botella;

La figura 6 muestra una vista en perspectiva desde abajo de un cuello;

La figura 7 muestra una vista en planta desde abajo del cuello;

La figura 8 muestra una vista en perspectiva desde arriba del cuello; y

La figura 9 muestra una vista en planta de la parte inferior de una tapa.

Un cuerpo de botella 2 tiene una boca 4 que está formada integralmente en una sola operación de moldeo por soplado. No se muestra el resto de la forma de la botella ya que puede adoptar cualquier forma adecuada. Por ejemplo, puede ser de sección cuadrada, rectangular o redonda y puede tener un asa integral formada como parte de la forma del cuerpo.

El perfil 6 de la boca se muestra mejor en la figura 4 y comprende una pared vertical 8 inmediata a un hueco dentado 10 que se une a una brida 12 de asiento horizontal dirigida hacia adentro. La finalidad del hueco 10 es dar a la boca un perfil de mayor rigidez y resistencia a la compresión cuando se carga desde arriba durante las operaciones subsiguientes para unir un conjunto de cuello y tapa. También se usa para localizar la boca del sistema de cuello cuando se aplica en el procedimiento de llenado.

El cuerpo 2 con su perfil 6 de boca configurado está formado por el molde contra el que se infla un parisón de polietileno u otros plásticos adecuados de alta densidad en cualquier operación adecuada de moldeo por soplado convencional. Si el moldeo por soplado se realiza en una máquina giratoria, en ese caso se pueden formar las muescas 14 en la brida 12, como se muestra en la figura 3. Estas muescas se eliminan normalmente en una operación de recorte durante la segunda etapa, bien por escariado o por troquelado, después de que toda convexidad del parisón guillotinado del contenedor salga por la boca 6 abierta. Esta invención elimina la necesidad de este recorte y terminado. No es necesario eliminar esta irregularidad u otras en el perfil interior de la boca para su uso en la unión del cuello al perfil 6 del contenedor.

En las figuras 5, 6, 7 y 8 se muestra un cuello 16. El cuello comprende una pared 18 lateral anular que forma un pitorro de vertido para el contenedor y termina en un borde 22 de vertido saliente que está ligeramente ahusado hacia el borde de vertido. En la realización ilustrada la inclinación de la pared exterior del reborde de vertido es de 45º respecto de la horizontal, mientras que la inclinación de la pared interior es de 40º. Esto produce un control excepcionalmente bueno y permite verter una columna de líquido muy fina controlada desde el pitorro. Este grado de precisión no se puede conseguir mediante moldeo por soplado sin penalizaciones en peso o duración del ciclo o ambas lo que representa, por consiguiente, una mejora significativa respecto de los rebordes de vertido moldeados por soplado.

Opuesta al borde de vertido, la pared lateral 18 tiene una base 24 que comprende una brida 26 anular exterior que se proyecta hacia fuera desde la pared lateral 18 y una brida 28 anular interior. Las bridas 26, 28 anulares interior y exterior están separadas por un valle que constituye una parte 30 frangible anular. Una serie de dientes puntiagudos 32 espaciados penden hacia abajo desde el fondo del valle. Cada uno de los dientes 32, como se muestra en la figura 7, es de planta circular y tiene una sección con perfil de diente de sierra como se muestra en la figura 5. Los dientes 32 están inclinados hacia adentro hacia el centro de la base. Se puede apreciar que la inclinación de los dientes se puede variar respecto de la mostrada en los dibujos.

Un borde interior de la brida 28 interior soporta una pata 34 que lleva un anillo tirador 36. El espesor del anillo es más ancho en la parte contigua a la pata 34 de soporte y está ahusada hacia el lado opuesto. El borde 38 inferior en declive (respecto de la abertura del pitorro de vertido) resultante del anillo tirador 36 hace que el dedo del usuario se dirija hacia la parte más estrecha de la pared del anillo cuando se introduce en él. Existe una muesca 39 en forma de V en la brida 28 anular interior que define una línea de rotura a través de la brida 28. La muesca empieza contigua a la pata 34. La fuerza del usuario se aplica directamente contra a la pata 34 debido a la forma del anillo. Inicialmente, la brida 28 se va a separar por la línea de rotura definida por la muesca y, a continuación, se va a romper por la parte frangible 30 en el sentido contrario al de las agujas del reloj. La muesca hace que la parte frangible no se rompa en los dos sentidos a partir de la pata 34 y, por consiguiente, se reduce la fuerza necesaria para abrir el cierre y, de esta manera, se produce una rotura más eficiente. Este diseño reduce también el riesgo de rotura del anillo tirador 36. Preferiblemente, el borde inferior interior del anillo tirador 36 tiene un borde curvado más que afilado con el fin de prevenir que el anillo corte el dedo del usuario durante la operación de retirada.

Un faldón 40 se extiende alrededor del exterior de la pared lateral 18 y pende del borde exterior de la brida 26 exterior de la base 24. El faldón 40 termina en una nervadura 42 que se proyecta hacia adentro con el fin de enganchar con un hueco 10 del perfil 6 de la boca del cuerpo 2 de la botella.

En una realización alternativa (no se muestra) la pared 18 lateral anular podría estar provista con una pestaña de manera que el pitorro de vertido del cuello que está cerrado por una tapa 50 puede ser de diámetro menor que el de la boca del cuerpo de la botella.

El diseño de la pared lateral y del pitorro de vertido del cuello 16 depende del tipo de tapa que se va a usar para completar el conjunto de cuello y tapa. En la realización ilustrada, la tapa 50 es del tipo de sello de válvula que dispone de un encaje de empuje. Se puede apreciar que el cuello se puede adaptar para su uso con tapas de rosca y a este fin puede tener una rosca o roscas de entrada múltiple formadas en una superficie exterior de la pared lateral 18 para enganchar un hilo de rosca formado en una pared interior de la tapa cooperante.

La tapa 50 es el objeto de otra solicitud de diseño industrial registrada en el Reino Unido Nº. 2076559. Por supuesto, se pueden hacer variaciones al diseño. La tapa mostrada en la figura 5 es un componente moldeado por inyección que comprende una placa de cubierta 52 con un tapón 54 cilíndrico interior colgante que en su estado relajado tiene un ligero ensanchamiento saliente hacia su borde inferior de manera que cuando se introduce en el cuello 16 queda forzado contra una superficie interior de la pared lateral 18. Exteriormente al tapón 54 hay un saliente 56 colgante que forma un reborde para engancharse en una parte inferior del borde 22 de vertido. El reborde sirve para retener la tapa sobre el cuello. Una pared exterior del tapón 54 se une a la parte inferior de la placa por medio de la pestaña 58 de la misma inclinación que la pared interior del borde de vertido con el que coopera.

La tapa 50 se puede encajar a presión sobre la boca del pitorro de vertido. Es suficientemente flexible para no deformar el borde de vertido durante la operación de sellado y resellado. En el diseño ilustrado en la figura 5 hay tres puntos de sellado entre la tapa y el cuello, es decir, entre el saliente 56 y la parte inferior del borde de vertido que se extiende alrededor del punto exterior del borde; entre la pestaña 58 y una pared interior del borde de vertido; y entre una pared exterior del tapón 54 y una superficie interior de la pared lateral 18 del cuello. Este triple punto de sellado es especialmente eficiente.

El perfil exterior de la placa 52 de la tapa tiene tres lóbulos 60 curvados, como se ve en la figura 9, que facilitan el agarro de la tapa para sacarla en uso haciendo palanca. En estos lóbulos el sello entre el saliente 56 y la parte inferior del borde de vertido puede ser menos bueno, pero los otros dos puntos de sellado pueden asegurar el sellado efectivo de la tapa al cuello para prevenir el goteo.

Con el fin de minimizar el peso de la tapa, el plástico del que está moldeado puede ser espumado. Esto podría ser suficiente para facilitar su manejo y aligerarlo para minimizar el peso total y, consecuentemente, los costes de transporte.

El cuello está montado en el cuerpo con una lámina 70 de sellado interpuesta. La lámina 70 puede ser una lámina de polímero o una lámina de polímero laminado con una lámina de aluminio o aluminio. La lámina se selecciona de manera que se pueda pegar por ambos lados y que se pueda romper con una fuerza del usuario mínima. Se puede emplear uno cualquiera de los materiales usados tradicionalmente para proveer una lámina de termosellado en las botellas de leche de plástico existentes. Puede ser necesaria una lámina más fina que las que han sido usadas en sellos despegables de la técnica anterior con el fin de facilitar su rotura. Cualquier capa de polímero debe ser también suficientemente fina para no inhibir la rasgabilidad de la lámina. Una lámina de aluminio de espesor entre 12 y 25 micrómetros con capa de polímero en ambos lados de entre 15 y 30 micrómetros o menos se puede romper fácilmente en uso pero mantiene el sello necesario con la tapa. Cuando se usa un laminado de aluminio se pueden practicar pequeñas perforaciones en la capa de aluminio para permitir el paso a su través del polímero durante el proceso de termosellado y, de esta manera, formar un aglomerante entre la brida 12 del cuello de la botella y la superficie contigua a la base 24 del cuello. La lámina 70 se suministra preferiblemente ya pegada al conjunto de cuello y tapa.

Tanto el cuello como la tapa son componentes de plástico moldeados por inyección. Dado que ambos están fabricados por el mismo procedimiento y con las mismas tolerancias, el sello entre el cuello y la tapa debe ser bueno. Se pueden suministrar conjuntos de cuello y tapa a una planta de embotellado listos para su montaje, probados y esterilizados.

En el presente documento no se van a describir los detalles del procedimiento de moldeo por inyección ni el diseño detallado de la herramienta, ya que deben estar fácilmente claros para los expertos en la técnica.

Procedimiento de llenado

La botella y el conjunto de cuello y tapa descritos se pueden usar en plantas de embotellado de varias maneras. Los cuerpos de botella se pueden suministrar a la planta ya formados, pero esto da lugar a la necesidad de transportar grandes volúmenes y es preferible formar los cuerpos en una planta de moldeo por soplado contigua a la lechería de manera que se puedan formar y llenar en una línea de producción continua. La ausencia de cualquier necesidad de retocado y terminado posterior el interior de la boca del cuerpo hace este diseño de botella especialmente adecuado para este tipo de procedimiento.

En una realización preferida del procedimiento los cuerpos de botella se moldean por soplado usando una máquina giratoria que tiene una serie de moldes adaptados para pasar debajo de un solo cabezal portaboquilla para el suministro de una cantidad predeterminada de material plástico con el que formar un parisón que, posteriormente, se infla para formar los cuerpos. Este tipo de máquina giratoria está disponible comercialmente y solo requiere la modificación del molde para definir el perfil 6 de boca necesario en vez de un cuello más convencional.

Los cuerpos se llenan a través de la boca con un fluido tal como leche.

En el envase aséptico la lámina 70 se debe rociar con una solución esterilizante tal como una mezcla de agua/ácido paracético con el fin de esterilizar la superficie de la lámina que va a estar contigua a la leche en el contenedor terminado. Este tipo de solución esterilizante está marcado con la marca comercial OXONIA. Se pueden emplear procedimientos de esterilización alternativos tal como la irradiación, pero en este momento son más costosos.

Los conjuntos de cuello y tapa esterilizados y con la lámina se suministran a través de un alimentador a un mecanismo de recogida y colocación, que orienta cada conjunto de cuello y tapa y lo pone sobre un cuerpo de botella lleno. El faldón 40 se ciñe el perfil 6 emparedando la lámina 70 entre los dos componentes. En la etapa siguiente, el sistema de cuello 16 se pega al cuerpo 12. Preferiblemente, un alimentador de mecanismo de recogida y colocación contiene una bobina de inducción de manera que cuando se presiona cada conjunto sobre el cuerpo se aplica calor por inducción para pegar la lámina al cuerpo. Para formar un aglutinante efectivo puede ser necesario mantener el cuerpo y el cuello firmemente unidos durante esta etapa. El calentamiento por inducción y el pegado se pueden llevar a cabo, alternativamente, en una estación aparte corriente abajo del mecanismo de recogida y colocación. Las máquinas de calentamiento por inducción las suministra ENERCON AHL- BRANDT.

También se podría usar el calentamiento por fricción generado por rotación para unir el cuerpo y el conjunto de cuello y tapa sin la presencia de una lámina interpuesta.

Procedimiento de apertura

Cuando el usuario recibe la botella llena, el primer paso es retirar la tapa 50 levantándola por uno de los lóbulos 60 para romper el sello alrededor del borde de vertido y abrir la tapa haciendo palanca. Esto descubre el anillo tirador 36. El usuario introduce un dedo en el centro del anillo y tira del anillo hacia arriba alrededor de un eje definido en el plano de la base 24 perpendicular a la pata 34. Este movimiento giratorio tensa la lámina 70 contra la superficie exterior más larga de los dientes 32 con perfil de diente de sierra. Las puntas de los dientes rompen la lámina 70 cuando se levanta el anillo tirador. La rotura de la lámina se dirige solo en el sentido contrario al de las agujas del reloj por medio de la muesca 39 en la brida 28 anular interior. El levantamiento del anillo hace también que la base 24 se rompa en la parte 30 frangible anular. La parte de la lámina que está unida a la brida 28 se extrae separándola en una espiral con el anillo tirador 32 unido y se desecha con él.

A continuación, el fluido se puede verter por la abertura descubierta sobre el borde de vertido 22. Cuando el usuario desea resellar la botella repone la tapa 50 empujando simplemente el tapón 54 dentro de la boca del cuello y presionando hacia abajo el borde sobre el borde de vertido para sellar la botella completamente.

Claims

1. Un conjunto de botella y cierre para la misma que comprende un cuerpo (2) que tiene una boca (4) abierta,

un conjunto de cuello y tapa que comprende un faldón (40) adaptado para enganchar sobre la boca y que define un pitorro (16) y que tiene un anillo (36) tirador acoplado a una parte (28) desmontable mantenida en una base (24) del cuello que se asienta contra una superficie (12) superior de la boca; y

una lámina (70) interpuesta entre la superficie (12) y la base (24) y fundida a ambas de manera tal que la retirada del anillo (36) tirador y la parte desmontable (28) retira al menos parte de la lámina (70) y abre el pitorro (16);

caracterizado porque

el cuerpo de la botella es una botella de plástico de pared fina moldeada por soplado de extrusión con un espesor de pared de 2 mm o menor, y la parte desmontable (28) se separa del resto de la base (24) por medio de un valle (30) frangible que define una pluralidad de dientes (32) colgantes que tiene cada uno perfil de diente de sierra inclinado hacia dentro hacia el centro de la base, de manera tal que al retirar el anillo tirador la lámina (70) se rompe por la acción de los dientes (32).

2. Un conjunto de botella y cierre como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque el anillo tirador está soportado sobre la parte desmontable (28) por medio de una pata (34) montada en la parte (28) desmontable y la profundidad del anillo se ahusa al alejarse de la pata hacia su parte más estrecha opuesta a la pata.

3. Un conjunto de botella y cierre como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque la lámina es una lámina de aluminio desgarrable recubierta por ambos lados con material de polímero fusible.

4. Un conjunto de botella y cierre como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque la tapa está ajustada al cuello por medios que proporcionan un cierre resellable sin fugas.

5. Un conjunto de botella y cierre como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque los componentes del conjunto de cuello y tapa están formados con material plástico moldeado por inyección.

6. Un procedimiento en un conjunto de botella y cierre como el reivindicado en la reivindicación 1, para embotellar un fluido que comprende las etapas de:

: llenar dichos cuerpos de botella con fluido;

: encajar un conjunto de cuello y tapa que tiene una base del cuello cubierta por una lámina y está dimensionada para que se corresponda con la boca abierta del cuerpo de botella en cada cuerpo de botella lleno; y

7. Un procedimiento como el reivindicado en la reivindicación 6, en el que la lámina está esterilizada.

8. Un procedimiento como el reivindicado en las reivindicación 6 ó 7, en el que el fluido es leche.

9. Un procedimiento como el reivindicado en la reivindicación 6, en el que los cuerpos de botella son moldeados por soplado usando una máquina giratoria que tiene una serie de moldes adaptados para pasar debajo de un solo cabezal portaboquilla para el suministro de una cantidad predeterminada de material plástico para formar un parisón que se infla sustancialmente para formar dicho cuerpo.

10. Un procedimiento como el reivindicado en la reivindicación 9, en el que el cuerpo de botella que sale del molde pasa directamente a una estación de llenado.