ES2292989T3

ES2292989T3 - Tapon articulado moldeado en posicion cerrada.

Info

Publication number: ES2292989T3
Application number: ES03739934T
Authority: ES
Inventors: Louis Lagler
Original assignee: Creanova AG
Current assignee: Creanova AG
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2008-03-16
Anticipated expiration: 2023-07-18
Also published as: BR0318407B1; US9969535B2; AU2003304342A1; IL172810A0; WO2005007526A1; DE60317377T2; US20060163188A1; EP1648792A1; CN1802292A; EA200600268A1; ATE377562T1; EP1889791A1; JP2007505008A; BR0318407A; EP1648792B1; NZ544794A; CA2532214C; JP4963833B2; DK1648792T3; NO20060800L

Abstract

Tapón (1) moldeado en posición cerrada, con un cuerpo (2) que comprende medios de fijación (42) para fijar el tapón (1) sobre un gollete (18) de una botella (12), y una tapa (3) que comprende un medio de sellado (23) para sellar un orificio (21) de la botella (12), mediante lo que el cuerpo (2) y la tapa (3) están separados entre sí mediante una separación circunferencial (10) y una bisagra de encaje presión (4) que comprende elementos trapezoides primero y segundo (5.1, 5.2) y pares primero y segundo de bisagras de película (6.1, 6.2; 6.3, 6.4), cada par definiendo planos primero y segundo (48, 49), los pares primero y segundo de bisagras de película (6.1, 6.2; 6.3, 6.4) conectando los elementos trapezoides primero y segundo (5.1, 5.2) a la tapa (3) y al cuerpo (2), caracterizado porque los planos primero y segundo (48, 49) están en disposición sustancialmente paralela al eje A del tapón (1).

Description

Tapón articulado moldeado en posición cerrada.

Campo de la invención

La presente invención está dirigida a un tapón articulado moldeado en posición cerrada, y a un recipiente adecuado para ser utilizado con el tapón articulado, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente.

Antecedentes de la invención

En el actual estado del arte se conoce tapones de rosca, por ejemplo en botellas de bebida fabricadas de polietileno (PET) y en botellas fabricadas de vidrio. La desventaja de estos tapones es que se necesita mucha fuerza física para abrirlos y cerrarlos. Asimismo, en general los cierres conocidos de tapón de rosca son difíciles de moldear, debido a que la rosca en el interior provoca a menudo problemas en el desmoldeo. Una desventaja adicional es que los tapones de rosca no pueden ser manejados con una sola mano, y después de la apertura hay que sujetar el tapón por separado.

A partir del documento EP 1 147 054 se conoce un tapón articulado, con una bisagra moldeada en posición cerrada. Si bien esta revelación muestra mejoras significativas frente a los tapones conocidos en el estado del arte, debido a la disposición de la bisagra la tapa no puede ser retirada y separada respecto del orificio, como se desearía cuando se bebe directamente de una botella. La bisagra de un tapón semejante está dispuesta a un ángulo con respecto al eje principal del tapón, tal que las bisagras, fabricadas de delgadas películas de plástico, son accesibles en el molde desde arriba y desde abajo.

El documento EP 0 532 471 muestra un tapón articulado moldeado en una posición cerrada. El tipo convencional de bisagra incorporada en este tapón tiene una sola banda de plástico, que forma una conexión directa entre la parte inferior, es decir el cuerpo, y la parte superior, o sea la tapa. En particular, debido a la conexión de la bisagra principal la tapa no puede ser retirada y separada del orificio, de forma que no es posible beber de la botella. Por tanto este tipo de cierres no se ha utilizado nunca para botellas de bebida. La única aplicación conocida es un producto especializado, en una botella para aceite de cocina, en Francia.

A partir del documento EP 0 309 369 se conoce un tapón de plástico que tiene una parte inferior (cuerpo) y una parte superior (tapa), el cual puede ser fabricado en una condición cerrada. La parte superior está conectada a la parte inferior mediante una conexión de bisagra de película principal, de modo que la parte superior se mueve sobre un recorrido circular con respecto a la parte inferior. En su lado interno, la parte superior tiene una parte que se extiende con elementos de sellado salientes que forman, con la salida del recipiente, una conexión estanca. La parte superior está conectada adicionalmente con la parte inferior, de forma pivotante, mediante un elemento elástico. El elemento elástico está conectado con la parte superior mediante una bisagra de película, y está conectado con la parte inferior también mediante una bisagra de película. Con vistas a la apertura, la bisagra de película que conecta la parte superior y la parte inferior es curva. Debido al pequeño ángulo de apertura y a las desventajas de una conexión de bisagra principal entre las partes del tapón, este concepto de tapón no es adecuado por ejemplo para recipientes de bebida.

Otro cierre moldeado en posición cerrada se conoce a partir del documento FR 2 715 381. Este cierre tiene una bisagra inactiva sin acción rápida, que está basada en dos bandas de plástico que son giradas mientras se abre o se cierra el tapón. El factor de utilización del molde es relativamente bajo, debido al gran diámetro del tapón. Otra desventaja es el pequeño ángulo de apertura.

Los tapones para botellas de bebida son productos cuya fijación de precios está muy presionada. El precio se determina principalmente por el material utilizado para el tapón, el tiempo del ciclo de fabricación y el factor de utilización del molde, que se determina principalmente por el espacio que requiere un tapón en un molde. En general, los tapones abisagrados son fabricados en una posición abierta, requiriendo por lo tanto más espacio que los tapones que son moldeados por inyección en una posición cerrada. El factor de utilización del molde, de un tapón moldeado cerrado, está determinado principalmente por el área de la base, o por el diámetro respectivo. Por tanto un tapón con una pared lateral dispuesta verticalmente tiene mejor factor de utilización del molde que un tapón con una pared lateral inclinada. Se consigue mejores factores de utilización del molde con tapones que tienen paredes laterales cilíndricas.

Resumen de la invención

Es un objetivo de la presente invención, proporcionar un tapón articulado moldeado en posición cerrada, con un gran ángulo de abertura y un factor optimizado de utilización del molde.

Es un objetivo adicional de la presente invención, proporcionar un tapón articulado adecuado para sustituir los tapones de botella convencionales de tipo tapa a rosca, para bebidas sin gas y/o carbonatadas.

Estos objetivos se consiguen mediante el tapón de la invención, tal como se define en la reivindicación 1.

Los tapones abisagrados moldeados en una posición cerrada comprenden, en general, una parte inferior con forma de anillo (cuerpo) y una parte superior de tipo tapa (tapón), que está conectada a la parte inferior mediante una bisagra. La parte superior de tipo tapa incorpora, en general, un dispositivo de sellado empotrado y/o un medio de sellado separado. La parte inferior de tipo anillo comprende, en general, medios de sujeción adecuados para fijar el tapón sobre un correspondiente gollete de una botella. Las partes superior e inferior del tapón están conectadas mediante una estructura de bisagra, y pueden estar conectadas directa o indirectamente por medios adicionales tales como medios de bloqueo, o medios que proporcionen una prueba de manipulación o de apertura inicial. La estructura de la bisagra puede ser activa, es decir con efecto de acción rápida, o inactiva, es decir sin efecto de acción rápida. Si es apropiado, las piezas del tapón están equipadas adicionalmente con medios de prueba de manipulación, por ejemplo una tira de rasgado o un puente de un material delgado, que son retirados o destruidos indicando la apertura inicial del envase.

Para optimizar el factor de utilización del molde, se prefiere tapones que tengan una pared lateral cilíndrica o recta. Este aspecto debe ser considerado en el diseño del molde, debido a que los tapones que tienen una pared lateral cilíndrica tienen a menudo muescas de desmoldeo difícil. En general, una cavidad de molde para un tapón comprende un núcleo que define la forma interna de un tapón, y al menos dos mitades del molde que constituyen la forma exterior del tapón. Puede requerirse elementos adicionales tales como anillos de desmonte, para desmontar el tapón o para retirar el tapón del núcleo.

Un gran ángulo de abertura que garantiza que, en la posición abierta, el tapón está lo suficientemente alejado respecto del orificio, no puede conseguirse con los tipos convencionales de bisagra, que tienen una conexión de bisagra principal que conecta directamente el cuerpo y el tapón, debido a que el ángulo de abertura de estas bisagras convencionales están el rango de solo 130º. La bisagra de un tapón acorde con la presente invención no tiene una conexión de bisagra principal entre las piezas del tapón, de forma que el ángulo de abertura \alpha puede estar en el rango de 200º a 240º. La definición de los ángulos se describe en el documento EP 0 836 576. Esta aplicación se incorpora a la presente descripción en relación con la definición de los ángulos \alpha, \omega y \varphi (véase más abajo).

Para resolver los problemas mencionados es necesario considerar varios aspectos relativos al moldeado, en el diseño de los tapones. Por razones técnicas y económicas, se prevé que el tapón articulado pueda preferentemente ser desmontado desde el núcleo. Se obtiene buenos resultados mediante un anillo de desmoldeo, que es movido a lo largo de la superficie del núcleo del molde, que forma el interior del tapón. Para impedir colisión entre el anillo de desmoldeo y la bisagra es importante que, especialmente la bisagra, esté diseñada de modo que no sobresalga más allá del radio principal (diámetro) del núcleo en el interior del tapón. Debido a que las bisagras de tipo convencional no ofrecen un gran ángulo de abertura, ni presentan la capacidad de ser diseñadas de forma que no se produzca colisión, la presente invención comprende un tipo especial de bisagra que está diseñado de modo que se satisface todas estas necesidades.

La bisagra del tapón comprende dos elementos trapezoides que forman un mecanismo coordinado de doble bisagra, proporcionando un comportamiento cinemático apropiado de unas partes del tapón con respecto a otras, durante la apertura y cierre del tapón. Los conceptos cinemáticos del mecanismo de doble bisagra garantizan que las partes del tapón no se muevan unas respecto a otras sobre caminos circulares, lo que en general es necesario para asegurar una funcionalidad apropiada. Los conceptos convencionales de bisagra, que están sujetos a las limitaciones de una conexión de bisagra principal entre la tapa y el cuerpo del tapón, no son apropiados para resolver los problemas mencionados arriba. Otras desventajas de las bisagras convencionales son el ángulo de abertura limitado el rango de 130º, y la gran tensión en el material que a menudo provoca el fallo de la bisagra.

Los elementos trapezoides están preferentemente en disposición sustancialmente vertical (paralelos a las paredes laterales del tapón), con respecto al plano de apoyo del tapón. Cada uno de los elementos trapezoides está conectado por una bisagra de película (banda delgada de plástico, que define una acción de bisagra libre), al cuerpo y a la tapa del tapón. Las dos películas de bisagra colindantes con los elementos trapezoides primero y segundo, están dispuestas en planos primero y segundo. Las bisagras de película de los planos primero y segundo se cortan entre sí, a un ángulo \varphi. Los planos primero y segundo se cortan entre sí, a un ángulo \omega. Los planos primero y segundo están preferentemente en disposición paralela al eje del tapón/núcleo, respecto a la dirección de retirada. Los dos bordes libres de cada elemento trapezoide, que no están conectados por bisagras de película a la tapa ni al cuerpo del tapón, son en general libres de modo que no dificultan el movimiento de las piezas del tapón durante la apertura o el cierre del tapón. Debido a la forma trapezoidal de los elementos trapezoides, uno de los dos bordes libres es más largo que el otro. En general el borde libre más largo permanece siempre libre, y en realizaciones específicas los bordes libres más cortos de los elementos trapezoides pueden ser conectados bien directa o directamente entre sí, mediante al menos una bisagra de película y/o una pieza intermedia.

Los elementos trapezoides se construyen preferentemente con cierta rigidez en torsión, de forma que no se retuercen a lo largo de su longitud, bajo el momento/carga de torsión que se produce mientras se abre o cierra el tapón. El valor optimizado de la rigidez en torsión, depende de los tamaños del tapón y la bisagra. En general, la rigidez en torsión debe ser lo suficientemente alta como para que las piezas del tapón estén coordinadas entre sí, mientras se abre y se cierra el tapón. Los elementos trapezoides se construyen preferentemente con la dureza suficiente de tal forma que no colapsen bajo la carga de presión que actúa en la dirección de su eje longitudinal.

Para sellar el orificio del recipiente son aplicables diversos conceptos de sellado, en función del campo de aplicación. Frente a esto, las bisagras convencionales conocidas en el estado del arte, limitan el alcance debido a su cinemática. Los medios de sellado preferidos están, en general, rodeando el cerco superior del gollete y/o llegan al menos parcialmente al orificio, funcionando como un tapón desde el interior. Debido a que estos conceptos de sellado demandan, en general, que el medio de sellado se mueva al menos aproximadamente en la dirección longitudinal de la abertura, mientras se abre y se cierra el tapón, los conceptos de bisagra que tienen una conexión de bisagra principal entre la tapa y el cuerpo son de difícil aplicación. Las bisagras que tienen una conexión de bisagra principal entre el cuerpo y la tapa no son aplicables debido a que, a causa de la conexión principal de bisagra, la tapa se mueve en un camino circular en torno a la conexión de bisagra principal. Si se aplicara tal concepto de bisagra con una bisagra principal, sería necesario disponer la conexión de bisagra principal sobre el nivel del cerco superior del orificio, porque en otro caso no sería posible colocar el precinto apropiadamente con respecto al orificio. Por lo tanto, es evidente que la bisagra aplicada no limita la funcionalidad del medio de sellado, o es adaptable a este.

Frente a las bisagras convencionales, el mecanismo de bisagra aquí previsto es preferentemente un mecanismo multi-bisagra mejorado como el que se describe en los documentos EP 0 746 512, EP 0 836 576 y EP 1 075 432, y no tiene una conexión de bisagra principal entre las piezas del tapón. Por tanto no aplican las limitaciones inherentes a las bisagras conocidas en el estado del arte.

Actualmente no hay tapones abisagrados disponibles para botellas de bebidas carbonatadas sometidas a presión interna creciente. Las realizaciones específicas de la invención aquí revelada, ofrecen la oportunidad de proporcionar un tapón que esté sellado con presión creciente, y que esté provisto con un mecanismo de retención que ofrezca la oportunidad de bloquear repetidamente el tapón de forma hermética. El mecanismo de retención está equipado preferentemente con un medio de prueba de manipulación, para evitar imprevistos e indicar la apertura inicial del envase. Un medio preferido de prueba de manipulación consiste en uno más puentes delegados moldeados, que conectan directa o indirectamente la tapa y el cuerpo. Este puente está fabricado de forma que se destruye después de la primera abertura.

Breve descripción de los dibujos

La invención aquí descrita se comprenderá de forma más completa a partir de la descripción detallada proporcionada más abajo y de los dibujos anexos, y no debe considerarse como limitativa de la invención descrita en las reivindicaciones anexas.

La figura 1 muestra una vista trasera en perspectiva, de un cierre abisagrado;

la figura 2 muestra una vista frontal en perspectiva, de un cierre abisagrado;

la figura 3 muestra una vista frontal en perspectiva, de una segunda realización de un cierre abisagrado con un mecanismo de retención;

la figura 4 muestra el tapón articulado acorde con la figura 3, en una vista lateral;

la figura 5 muestra un tapón articulado y una botella, en una vista superior;

la figura 6 muestra una sección a través del tapón de la botella acorde con la figura 5, en una vista plana;

la figura 7 muestra una bisagra en una vista superior;

la figura 8 muestra el tapón según la figura 7, en una vista en sección a lo largo de la línea D-D;

la figura 9 muestra un detalle P de la figura 8;

la figura 10 muestra el tapón de la figura 3, en una vista lateral;

la figura 11 muestra el tapón acorde con la figura 10, en una vista en sección a lo largo de la línea E-E; y

la figura 12 se muestra el detalle F de la figura 11.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Puede obtenerse una mejor comprensión de la presente invención, mediante la presente descripción detallada que, examinada junto con los dibujos anexos, presenta realizaciones preferidas de las invenciones aquí descritas. Debe entenderse que los elementos correspondientes en los diversos dibujos, están identificados generalmente con números de referencia correspondientes.

La figura 1 ilustra un tapón articulado 1 acorde con la presente invención, moldeado en una posición cerrada, visto en perspectiva desde atrás. El tapón 1 comprende una parte inferior 2 con forma de anillo (cuerpo) y una parte superior con forma de tapa 3 (tapa), que están interconectadas mediante una bisagra de encaje a presión 4. Frente a la mayoría de las bisagras conocidas en el actual estado del arte, la bisagra de encaje a presión 4 no tiene una conexión de bisagra principal entre el cuerpo 2 y la tapa 3. La bisagra de encaje a presión 4 comprende elementos trapezoides primero y segundo 5 que están, cada uno, conectados al cuerpo 2 y la tapa 3 mediante elementos de bisagra de película primero y segundo, respectivamente 6.1, 6.2 y 6.3, 6.4. Los elementos de bisagra 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 (abreviados como 6) están realizados como bisagras de película con una acción de bisagra libre, definida por una delgada lámina de material alineado por el moldeo de inyección. El grosor preferido de las bisagras de película está en el rango de 0,2 a 0,6 mm, dependiendo del tamaño del tapón. Cada uno de los elementos trapezoides 5 tiene un borde del extremo corto y un borde del extremo largo 7, 8, que están delimitados en el cuerpo 2 y en la tapa 3 mediante una primera separación corta y una segunda separación larga 45, 46, que en la presente realización están en disposición sustancialmente vertical y en la dirección x, de forma que pueden ser desmoldeados fácilmente. Los elementos trapezoides 5 están separados parcialmente mediante una muesca 9. En ciertas realizaciones, los elementos intermedios 5 pueden estar conectados entre sí a lo largo de su borde libre corto 7, directa o indirectamente mediante al menos una bisagra de película adicional (no visible en esta realización). Tal conexión puede tener como resultado una bisagra más débil y/o la delimitación de un ángulo apropiado.

Las bisagras de película 6 de cada elemento trapezoide 5 definen planos primero y segundo 48, 49, que se cortan entre sí a un ángulo \omega. La definición de los ángulos se describe en el documento EP 0 836 576. Esta aplicación es incorporada así a la presente descripción, en relación con la definición de los ángulos \alpha, \omega y \varphi.

El cuerpo 2 y la placa 3 están separados por una separación circunferencial 10. En la separación 10 puede disponerse puentes delgados 11 de materiales plásticos. Estos puentes están diseñados de forma que impiden el colapso del tapón durante el desmoldeo, debido a las fuerzas de desmonte. Simultáneamente, los puentes 11 actúan como elementos de prueba de manipulación, los cuales son destruidos durante la apertura inicial indicando así la apertura inicial del tapón. Se obtiene buenos resultados cuando los puentes tiene forma piramidal.

Además, o en lugar, de los puentes 11 puede incorporarse una banda de rasgado (no mostrada) que se retira antes de la apertura inicial.

El tapón 1 está dispuesto sobre el gollete de una botella 11 que es visible solo parcialmente. El orificio de la botella 12 está dispuesto en la tapa 3 (no visible), sellado en posición cerrada mediante un medio de sellado. El cuerpo 2 se fija sobre el gollete de la botella 12, en general a presión. En el interior, el cuerpo 2 tiene medios de sujeción (no visibles) que son adecuados para su acoplamiento con correspondientes elementos sobre el gollete de la botella 12, garantizando la fijación segura del tapón 1. El eje A del tapón 1 está en disposición paralela al eje z del sistema global de coordenadas. El ángulo \varphi es el ángulo entre las bisagras de película 6 colindantes con el elemento trapezoide 5. Las bisagras de película 6 (6.1, 6.2, respectivamente 6.3, 6.4) de cada elemento trapezoide 5 pueden estar dispuestas en paralelo, debido a la ausencia de funcionalidad.

La figura 2 muestra una realización de un tapón 1 moldeado en posición cerrada, en una vista en perspectiva frontal. La bisagra 4 del tapón 1 no es visible debido a que está dispuesta sobre el lado trasero del tapón 1. En el lado delantero del tapón 1 es visible un rebaje para dedo, dispuesto en el cerco superior de la tapa 3. La tapa 3 del tapón 1 comprende en el interior, cerca de la separación circunferencial 10, primeros elementos (no visibles) que sobresalen hacia dentro en la dimensión radial los cuales, en la posición cerrada del tapón, están acoplados con correspondientes segundos elementos (no visibles) del gollete de la botella 12. Los elementos primeros y segundos impiden aperturas imprevistas del tapón. El tapón mostrado 1 está diseñado principalmente para bebidas/agua sin gas (bebidas/agua no carbonatadas), sin presión interna.

Debido a las muescas a menudo necesarias en el área de los elementos trapezoidales 5, del recorte 9 y de la separación circunferencial 10, en general el molde (no visible) utilizado para fabricar el tapón 1 comprende preferentemente dos partes en el exterior, mediante lo que el plano de desmonte del molde, indicado por la línea 13, está dispuesto en paralelo al eje A del tapón (plano y-z del sistema de coordenadas mostrado) y perpendicular a la bisagra de encaje a presión 4. El interior del tapón 1 está formado preferentemente por un solo núcleo.

La figura 3 muestra otra realización del tapón 1 en una vista frontal en perspectiva, del gollete de la botella 12. La bisagra 4 está en la parte trasera del tapón 1, y por lo tanto no es visible en detalle. Opuesto a la bisagra de encaje a presión 4, hay incorporado un mecanismo de retención 15 que impide la apertura imprevista del tapón 1. El mecanismo de retención 15 comprende un fiador 16 que forma parte del cuerpo 2. En la posición cerrada del tapón, el fiador 16 está acoplado con una correspondiente muesca 17. El fiador 16, que está dispuesto de forma móvil en la dirección radial, en la pared del lado externo de la tapa 3, comprende un gollete 18 y una cabeza 19 que es más ancha que el gollete 18, formando en la posición cerrada un rebaje con la muesca 17 que impide la apertura imprevista del tapón. La separación circunferencial 10 rodea el fiador 16 y la muesca 17. Para abrir el tapón, el fiador 16 se presiona hacia dentro en la dirección de la flecha F1, contra el gollete de la botella 12, hasta que la cabeza 19 del fiador 16 libera la muesca 17 y puede abrirse la tapa 3. El fiador 16 está preferentemente fabricado de forma que, mientras se cierra la tapa 3, el fiador 16 se mueve automáticamente separándose hacia afuera o hacia dentro, de forma que la tapa 3 y la muesca 17 pueden pasar. Para impedir colisiones, el borde superior del fiador 16 está preferentemente fabricado en forma redondeada o inclinada. En la separación circunferencial 10 puede disponerse características de prueba de manipulación, tales como puentes 11, al objeto de indicar la apertura inicial. El tapón mostrado 1 está diseñado principalmente para bebidas/agua carbonatadas, que provocan una presión interna creciente en la botella.

La figura 4 muestra el tapón 1 acorde con la figura 2, en una vista lateral en posición abierta. La bisagra de encaje a presión 4 está diseñada de forma que el ángulo de abertura \alpha (el ángulo entre las posiciones cerrada y abierta) está en el rango de 220º. Esto garantiza que beber desde un orificio 21 de la botella 12, no se ve dificultado por la tapa 3. Como puede verse, los elementos trapezoides 5 están dispuestos en una posición inversa, correspondiente aproximadamente a la mitad del ángulo de abertura \alpha. El tapón 1 está diseñado de forma que las partes y elementos del tapón 1 están libres de tensión en las posiciones cerrada y abierta. Entre las posiciones abierta y cerrada, la bisagra de ajuste a presión 4 provoca la deformación de partes de la propia bisagra de ajuste a presión 4, y de las otras partes del tapón 1 y/o la botella 12. Esta deformación depende del diseño del tapón, en cuanto a la energía elástica acumulada en ciertas áreas de los elementos de la tapa 3 y/o el cuerpo 2 y/o el trapezoide 5 y/o las bisagras de película 6, provocando la acción a presión de la tapa 3 contra el cuerpo 2. Mientras se abre o se cierra el tapón 1, la tapa 3 tiene que ser movida contra una fuerza elástica y, después de rebasar la posición de punto muerto (inestable), la tapa 3 se mueve automáticamente a la posición más próxima de entre las posiciones abierta y cerrada. El ángulo \varphi entre las bisagras de película 3 de un elemento trapezoide, es un parámetro que influye en el efecto de encaje a presión del tapón 1. La relación entre los diferentes ángulos de una bisagra de encaje a presión 4, se explica la figura 5. En la posición abierta, el cuerpo 2 y la tapa 3 se están separados a una distancia s. Debido a esto, es posible conseguir un ángulo de abertura \omega de más de 180º. Dependiendo del tamaño del tapón, en general la distancia s es del 50% o el 90% del borde corto 7 de los elementos trapezoides 5.

La figura 5 muestra un tapón cerrado 1 en una vista superior. La bisagra de encaje a presión 4 está dispuesta sobre el lado izquierdo del dibujo, y el rebaje 20 para el dedo está dispuesto sobre el lado derecho. Los elementos trapezoides 5 que están dispuestos paralelos a la pared lateral cilíndrica 22, se muestran en una vista superior. El eje de los elementos de bisagra (bisagras de película) 6 está indicado por una línea a trazos. El ángulo \omega con la normal sobre la proyección en tierra (plano x-y) del eje de las bisagras de película 6, es un factor importante para calcular la acción de encaje a presión de la bisagra, y el ángulo de abertura. La relación entre el ángulo de abertura \alpha del tapón 1, el ángulo \omega y el ángulo \varphi entre dos bisagras de película 6 de cada uno de los elementos trapezoides 5, es la siguiente:

1

En la figura 6 se muestra el corte transversal a lo largo de la línea BB.

La figura 6 muestra un corte transversal a lo largo de la línea BB de la figura 5. Hay un elemento de sellado 23 dispuesto en el interior de la tapa 3. El elemento de sellado 23 está, en la posición cerrada del tapón, acoplado con el gollete 24 de la botella 12. El elemento de sellado 23 tiene un cerco sobresaliente 25 que está formado sobre el interior de la base horizontal (plano x-y) de la tapa 3. En la realización mostrada, el cerco sobresaliente 25 tiene una forma ligeramente cónica, divergente respecto al suelo 26 de la tapa 3. El diámetro mayor del cerco 25 está en el área 38 de contacto con la superficie interna 36 del orificio 37. El cerco 25 está diseñado de forma que, en la posición cerrada del tapón 1, está acoplado con el gollete 24, expuesto a cierta compresión radial, cerrando el orificio 37 de la botella 12. El gollete 18 de la botella 12 tiene, en su parte exterior sobre el nivel de la tapa 3, un cerco de soporte circunferencial 39 que sobresale en la dimensión radial. En la posición cerrada de la tapa 3, el cerco de soporte 39 acopla con un elemento de soporte 29 que sobresale hacia dentro en la dimensión radial, formado sobre el interior de la tapa 2, evitando la apertura intencionada del tapón 1.

El gollete 18 de la botella 12 comprende un medio de fijación, en la realización mostrada construido como cercos de fijación 40 sobresalientes. El tapón 1 comprende rebajes circunferenciales 41 dispuestos entre tres correspondientes rebordes radiales 42, que cooperan con los rebordes de fijación 40 de la botella 12, sirviendo como medios de soporte sobre el interior del tapón 1. Puede aplicarse medios alternativos para fijar de forma segura del tapón 1 al gollete 18 de la botella 12. Preferentemente, el medio de fijación del tapón 1 puede construirse de forma que pueda ser desmoldeado por fuerza. Para reducir las fuerzas de desmoldeo (en la dimensión circunferencial), los rebordes radiales 42 pueden estar segmentados.

La figura 7 muestra una vista superior de un tapón 1. La línea DD ilustra el corte mostrado en la figura 8. La línea DD está dispuesta a través de la mitad de un elemento trapezoide 5, y las bisagras de película 6 contiguas de la bisagra de encaje a presión 4. Los elementos trapezoides 5, las bisagras de película 6, el recorte 9 y la separación circunferencial 10, así como los puentes 11 y las separaciones verticales primera y segunda 45, 46, están fabricados de forma que pueden ser desmoldeados mediante abrir la sección externa del molde (no visible) en la dirección +x y -x. Por tanto los elementos trapezoides 5, las bisagras de película 6 y los puentes 11 se disponen preferentemente a lo largo de la pared interna 28 del tapón 1, de forma que no existe solapamiento que obstaculice la dirección x. Si es necesario, la separación circunferencial 10 y las separaciones verticales primera y segunda 45, 46 pueden estar delimitadas por paredes laterales no paralelas, por ejemplo crónicas.

La figura 8 muestra el corte a lo largo de la línea DD según la figura 7. El corte se extiende a través de un elemento trapezoide 5 y de los dos elementos de bisagra 6 colindantes, el elemento de sellado 23 y un elemento de soporte 29 que sobresale hacia dentro en la dimensión radial, que está dispuesto cerca de la separación circunferencial 10. En la separación circunferencial 10 son visibles puentes 11 que actúan como medio de prueba de manipulación, que son destruidos durante la apertura inicial.

Las bisagras de película 6 y los elementos trapezoides 5.1, 5.2 (abreviados como 5) están diseñados, en el interior del tapón 1, de forma que pueden ser fácilmente desmoldeados en la dirección -z, mediante desmontar el tapón 1 de un núcleo de molde (ninguno visible). Tal como se ve en esta realización, las bisagras de película 6 se fabrican rectas, para un rendimiento optimizado de las bisagras. La periferia interna de este tapón 1 está diseñada aquí como un plano liso 31, con un radio R2 que es menor que el radio interno principal R1 del tapón 1. En esta vista, un plano liso 5.1 del elemento trapezoide es perpendicular al plano del dibujo, y por lo tanto se ve solo como una línea. El plano liso 31.2 del elemento trapezoide opuesto 5.2, es completamente visible.

Todos los elementos en el interior del tapón 1 están dispuestos sobre un radio menor que el radio interno principal R1, debido a que de lo contrario sería difícil desmoldear el tapón 1 mediante un anillo de desmonte que tenga un radio interno correspondiente a R1. Preferentemente, la bisagra de encaje a presión 4 está diseñada de modo que no forme ningún corte que tenga que ser desmoldeado a la fuerza. La periferia interna de las bisagras de película 6 está en disposición secante a un círculo que tiene un radio R1, igual al radio interno principal R1 del tapón 1.

La figura 9 muestra el detalle P de la figura 8, de forma ampliada.

La figura 9 muestra el detalle P la figura 8, de forma ampliada. Las bisagras de película 6 están diseñadas preferentemente de forma que son rectas sobre toda su longitud. La periferia de la bisagra de película 6 está sobre el exterior del tapón 1, formado por dos planos límite rectos (lisos) 35 y una superficie límite cilíndrica 33 que conecta las dos superficies límite 35, teniendo tangencialmente un radio R3. Las dos superficies límite 35 están dispuestas a un ángulo \kappa entre sí. Durante la apertura, la bisagra de película 6 gira en torno a un eje de bisagra 34. Durante la apertura del tapón 1, los dos planos límite 35 se mueven juntos hasta que alcanzan la posición más próxima, en el estado completamente abierto del tapón 1. El ángulo \kappa está diseñado de forma que el tapón puede ser abierto sin colisión de los dos planos límite 35, de forma que estos no se estorban. Para un rendimiento óptimo, la bisagra está diseñada de forma que el eje de bisagra (teórico) 34 de las bisagras de película 6, está alineado tangencialmente con la superficie límite cilíndrica 33. Dependiendo del tamaño del tapón, el grosor T de las bisagras de película 6 está preferentemente en el rango de 0,2 mm a 0,6 mm. Las bisagras de película 6 están fabricadas de modo que el tapón puede abrirse por completo sin colisión ni bloqueo del movimiento. Puede incorporarse realizaciones alternativas de bisagras de película, que tengan una sección transversal diferente.

La figura 10 muestra desde delante el tapón 1 acorde con la figura 3, en posición cerrada. En la separación circunferencial 10 son visibles los puentes 11. El fiador 16 está dispuesto en la muesca 17, impidiendo la apertura intencionada de la tapa 3. Debido a que los puentes 11 que sirven como medio de prueba de manipulación, siguen conectando el cuerpo 2 y la tapa 3, está claro que el tapón 1 nunca ha sido abierto. La bisagra de encaje a presión 4, que está dispuesta sobre el dorso del tapón 1, no es visible en detalle. La línea FF ilustra el corte mostrado en la figura 11.

La figura 11 muestra un corte transversal a través del tapón 1 de la figura 10, a lo largo de la línea EE. El tapón 1 está dispuesto sobre el gollete 24 de la botella 12. El cuerpo del tapón 1 está sujeto mediante un cerco de fijación radial 40 de la botella 12, que está acoplado con el rebaje circunferencia el 41 del tapón 1. La bisagra 4 es visible solo parcialmente. Por detrás del gollete 24 de la botella 12 se ve una superficie interna del elemento trapezoide 5. En el interior de la tapa 3 es visible un dispositivo de sellado 43, que tiene una forma cónica de tipo cerco, que se dirige hacia dentro con respecto al orificio 37 del gollete 24. El dispositivo de sellado 43 está centrado en el eje A del tapón 1, y con respecto al gollete 24 de la botella 12. El dispositivo de sellado está conectado de forma fija a la tapa 3, y reposa en la posición cerrada de la tapa 3, sobre el cerco 44 del orificio 37. El dispositivo de sellado 43 de la realización aquí mostrada, está fabricado de un material diferente, que es más elástico que el material del tapón 1 y el gollete 24 de la botella 12. En ciertas realizaciones es posible utilizar el mismo material. El dispositivo de sellado 43 tiene una cámara 45 en el interior, que está expuesta a la presión interna P de la botella 12. El dispositivo de sellado 43 está construido de forma que, cuando la cámara 45 está expuesta a la presión interna P, el dispositivo de sellado 45 se deforma. La deformación debida a la presión interna P está limitada por el cerco 44 del orificio 37, lo que tiene como resultado un incremento en el efecto de sellado del dispositivo de sellado. A partir del documento WO 0 232 775 puede obtenerse una descripción detallada del principio de funcionalidad del dispositivo de sellado 43. El dispositivo de sellado 43 mostrado en esta realización tiene una boquilla 46 dispuesta sobre la superficie externa, contra el fiador 16 que tiene aproximadamente la anchura de la boquilla 46. El detalle F se muestra la figura 12.

La figura 12 muestra el detalle F de la figura 11. La boquilla 46 está diseñada de forma que, cuando se presiona el fiador 16 mediante la fuerza F1 (véase la figura 12) hacia dentro en la dimensión radial (deformación indicada por la flecha s1), el fiador 16 contacta con la boquilla 46 provocando la deformación local del dispositivo de sellado 43. Mediante este deformación, el dispositivo de sellado 43 se desacopla localmente (indicado mediante la flecha s2) respecto del cerco superior 44 del orificio 37, de forma que se produce la liberación controlada de la presión interna P. Después de liberar la presión P, el fiador 16 es presionado adicionalmente hacia dentro en la dimensión radial, hasta que el fiador 16 desacopla la muesca 17 y la tapa 3 puede abrirse. Los puentes 11 están diseñados de forma que se destruyen cuando el fiador 16 es presionado hacia dentro en la dimensión radial, indicando la apertura inicial del
tapón 1.

\vskip1.000000\baselineskip

Referencias citadas en la descripción La lista de referencias citadas por el solicitante es solo para comodidad del lector. No forma parte del documento de Patente Europea. Incluso aunque se ha tomado especial cuidado en recopilar las referencias, no puede descartarse errores u omisiones y la EPO rechaza toda responsabilidad a este respecto. Documentos de patente citados en la descripción

\bullet EP 1147054 A [0003]

\bullet EP 0532471 A [0004]

\bullet EP 0309369 A [0005]

\bullet FR 2715381 [0006]

\bullet EP 0836576 A [0013] [0019] [0024]

\bullet EP 0746512 A [0019]

\bullet EP 1075432 A [0019]

\bullet WO 0232775 A [0043]

Claims

1. Tapón (1) moldeado en posición cerrada, con un cuerpo (2) que comprende medios de fijación (42) para fijar el tapón (1) sobre un gollete (18) de una botella (12), y una tapa (3) que comprende un medio de sellado (23) para sellar un orificio (21) de la botella (12), mediante lo que el cuerpo (2) y la tapa (3) están separados entre sí mediante una separación circunferencial (10) y una bisagra de encaje presión (4) que comprende elementos trapezoides primero y segundo (5.1, 5.2) y pares primero y segundo de bisagras de película (6.1, 6.2; 6.3, 6.4), cada par definiendo planos primero y segundo (48, 49), los pares primero y segundo de bisagras de película (6.1, 6.2; 6.3, 6.4) conectando los elementos trapezoides primero y segundo (5.1, 5.2) a la tapa (3) y al cuerpo (2), caracterizado porque los planos primero y segundo (48, 49) están en disposición sustancialmente paralela al eje A del tapón (1).

2. Tapón (1) acorde con la reivindicación 1, caracterizado porque los pares primero y segundo de bisagras de película (6.1, 6.2; 6.3, 6.4) están dispuestos a un ángulo \varphi entre sí, y los planos primero y segundo (48, 49) definidos por los pares primero y segundo de bisagras de película (6.1, 6.2; 6.3, 6.4) están dispuestos a un ángulo \omega, mediante lo que la relación entre el ángulo \omega, el ángulo \varphi y un ángulo de apertura \alpha del tapón (1) es:

2

3. Tapón (1) acorde con la reivindicación 2, caracterizado porque el ángulo de apertura \alpha está en el rango entre 180º y 240º.

4. Tapón (1) acorde con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las bisagras de película (6) y la periferia interna del tapón (1), están diseñadas de forma que no sobresalen pasado un radio interno principal (R1) del tapón (1).

5. Tapón (1) acorde con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las bisagras de película (6) están definidas por un plano (31.1, 31.2) sobre el interior del tapón (1), y el exterior de las bisagras de película (6) está definido por dos planos límite lisos (35) dispuestos a un ángulo \kappa entre sí, y una superficie límite cilíndrica (33) que tiene un radio (R3).

6. Tapón acorde con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los elementos trapezoides (5) están separados espacialmente por un recorte (9).

7. Tapón acorde con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los elementos trapezoides están conectados por una bisagra de película, a lo largo de un borde corto (7).

8. Tapón acorde con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo (2) y la tapa (3) están conectados por medios de prueba de manipulación, que son destruidos por la apertura inicial.

9. Tapón acorde con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la posición abierta el cuerpo (2) y la tapa (3) están separados espacialmente una distancia s, la distancia s con un valor entre el 50% y el 90% del borde corto (7) de los elementos trapezoides (5).

10. Tapón acorde con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por una sección de pared externa cilíndrica.