I. Campo de la Invención.

La presente invención se relaciona con tapones y más específicamente con un tapón para botella elaborado con la combinación de una tapa metálica y una pieza de corcho o de un material sintético adecuado y un método o proceso para fabricarlo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

II. Arte Previo Relacionado.

Existen en el mercado una gran cantidad de tapas para botellas de diferentes formas, tamaños, diseños y hechos de diferentes materiales los cuales se muestran a continuación:

1.- Patente Mexicana No. 346643 referente a un CORCHO SINTETICO PEGADO Y METODO DE FABRICACION, la cual describe la combinación de un tapón (32) y un corcho (20) de material sintético, en donde dicho tapón está provisto de un orificio (34) en el que se inserta el corcho para fijarse mediante un adhesivo. Esta combinación resulta en una tapa para botella.

2.- Publicación de Patente Norteamericana No. US 2017/0283126 la cual describe un MÉTODO PARA FABRICAR UNA TAPA DE CIERRE DE METAL HÍBRIDO CON TEXTURA LISA Y TAPAS DE CIERRE PRODUCIDAS POR EL MÉTODO, en donde dicho método incluye las etapas de; a) suministrar una tira u hoja, hecha de aleación de aluminio conocida como una tira u hoja "texturizada", típicamente recubierta en al menos una de sus caras por una laca estampadle; b) una primera operación para cortar discos, denominados piezas en bruto; c) una etapa de estampado, en una o más pasadas, de las piezas en bruto metálicas, usando un lubricante de estampado, para formar una pieza estampada, la cual consta de una cabeza y una sección de falda, simétrica axialmente en la dirección axial; d) una etapa de desengrasado de la pieza en bruto estampada, para eliminar el lubricante restante, para formar una pieza en bruto desengrasada que se puede laquear; y e) una etapa opcional de laqueado protector y de decoración. Después de la etapa de estampado, y antes de la etapa de laqueado, se lleva a cabo una etapa de maquinado las piezas en bruto para estirar y adelgazar el metal. 3.- Publicación de Patente Norteamericana No. US 2016/0176585 la cual describe un CIERRE O TAPA PARA BOTELLA, la cual incluye un elemento de madera, una primera capa de polímero y una segunda capa de polímero. El elemento de madera tiene una porción de barra o vástago y una porción de cabeza. La porción de la cabeza es más ancha que la porción del vástago y ésta se extiende en una dirección axial. La primera capa de polímero está moldeada sobre la porción del eje, y tiene una superficie externa que tiene al menos una discontinuidad anular. La segunda capa de polímero está dispuesta sobre la primera capa de polímero, y está configurada para insertarse en la abertura de una botella para cerrarla.

4.- Publicación de Patente Norteamericana No. US 2017/0203885 la cual describe un CIERRE O TAPA PARA BOTELLA que incluye una porción de cabeza de madera y una porción de tapón. La porción de cabeza de madera tiene un rebajo formado en ella. La porción de tapón tiene una pieza interna de polímero y una pieza externa de polímero. La pieza interna de polímero incluye una primera parte incrustada en el rebajo de la cabeza de madera y una segunda parte que se aleja de la cabeza de madera y que está cubierta sustancialmente por la pieza externa de polímero.

Sin embargo, después de revisar el contenido de esos documentos de patente, ninguna de las patentes antes mencionadas describe una tapa o tapón producido con la combinación de un elemento metálico y otro de material sintético y con las características de acoplamiento descritas en la nueva propuesta, lo cual se hará más evidente con los siguientes objetivos, figuras y descripción detallada.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Una de las finalidades de esta invención es proporcionar un novedoso tapón para botellas, que facilite pero que también asegure y selle el contenido de una botella proporcionando un cierre hermético de manera efectiva evitando filtraciones y derrame de líquidos.

Otra finalidad de esta novedosa invención es proporcionar al mercado un nuevo modelo de tapón de botella con características propias que la hacen distinta a las que ya se utilizan en la industria tapas para envases o botellas. El tapón ofrece los beneficios de las tapas convencionales y además otras ventajas adicionales que se materializan por medio del novedoso diseño de dicha tapa a través de las características físicas y funcionales que más adelante se describirán.

Una finalidad más es proporcionar al mercado de un novedoso método de producción del novedoso tapón para botella.

Los objetivos antes mencionados y otros que se evidenciarán en la siguiente descripción se materializan con un tapón para botellas, del tipo que se utiliza para cerrar la porción de salida del contenido de una botella. La parte externa del tapón comprende una tapa metálica que cubre la boquilla de botella. Asimismo, la tapa se une mediante una protuberancia a un corcho o tapón que se introduce y fija dentro del cuello de la botella y que ofrece junto a la tapa metálica un cierre hermético capaz de evitar cualquier filtración o derrame del contenido de la botella.

Las principales innovaciones del nuevo tapón para botella se resumen enseguida:

- Un tapón compuesto de una tapa de metal y un elemento de corcho acoplado firmemente a dicha tapa; y

- Un método para fabricar los tapones para botellas.

En una forma de realización preferida, más no limitativa, el tapón para botella se caracteriza porque comprende en combinación:

- una tapa metálica provista de un pivote localizado en el centro de la superficie interior de la tapa, la cual presenta unos elementos de agarre en su contorno; y

- un elemento de material sintético configurado para adherirse firmemente al pivote de la tapa para lo cual dicho elemento de materia sintético incluye una perforación longitudinal en la que se inserta el pivote; en donde el interior de dicha perforación está configurado de forma que coincida con el diseño del contorno del pivote de manera que el acoplamiento entre ambos es del tipo machihembrado. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 , es una vista lateral en corte vertical del tapón para botella de la presente invención para permitir observar sus elementos constitutivos principales.

La figura 2, es una vista lateral en corte vertical de la tapa sin el elemento de corcho.

La figura 3, es una vista inferior de la tapa metálica que permite observar el pivote central.

La figura 4, es una vista lateral del elemento de corcho que es uno de los dos elementos del tapón para botella.

La figura 5, es una vista inferior del elemento de corcho que permite observar en detalle su interior especialmente diseñado para coincidir con el contorno del pivote de la tapa metálica.

La figura 6, es una vista lateral en corte vertical del elemento de corcho del tapón para botella.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA DE LA INVENCIÓN

La presente invención consiste en un novedoso tapón (10) para botella. El tapón está constituido por dos elementos principales: una tapa (1) y un elemento de material sintético (2) acoplados firmemente mediante una conexión macho- hembra que se establece entre ambos elementos. Aunque en la modalidad que se describirá, se menciona que la tapa (1) es preferentemente de metal, bajo este mismo concepto puede estar hecha de otro material adecuado, por ejemplo, madera, cristal, material sintético. Igualmente, el elemento (2) se sugiere de corcho pero puede ser hecho de algún otro material que cumpla con las mismas características de funcionalidad.

En una forma de realización preferida, la tapa metálica (1) tiene una forma semiesférica, sin que ello se interprete como una limitación en su diseño, y está provista de un pivote (3) en la parte interna o cóncava (4) y al centro de dicha tapa. El pivote de la tapa (1) presenta en su contorno unos elementos de agarre (5) de diseño especial (ver Fig. 2) los cuales coadyuvarán al acoplamiento firme del elemento de corcho (2) con la tapa. Por su parte, este último (2) está provisto con una perforación longitudinal (6) cuyas paredes interiores (7) están configuradas de manera complementaria (ver Fig. 6) al diseño del contorno del pivote (3). Así, al insertarse el elemento de corcho (2) en el pivote (3) de la tapa quedarán ambos elementos perfectamente embonados y sin posibilidad de que el corcho (2) se desprenda de la tapa (1).

Método de producción.

La elaboración del tapón para botella de la presente invención involucra dos procesos diferentes, uno para elaborar la tapa metálica y otro para elaborar el tapón de corcho que una vez producidos, se acoplan para dar como resultado el tapón para botella. Cada proceso conlleva una serie de fases y de etapas que se describen enseguida:

1. Fase de producción de tapa metálica:

Los materiales y equipos necesarios para la producción de la tapa metálica son los siguientes:

- Máquina de inyección

- Moldes de acero (con cavidad).

- Polipasto.

- Nitrógeno

- Ventilador de piso.

- Desmoldante.

- Zamak 5 ó 3 QAESM-009.

- Pinzas de punta.

- Tarja de plástico.

- Taladro.

- Base de lija de disco.

- Lija de disco grano 100.

- Motor de 2 flechas.

- Lija de banda grano 180 QAESM-008.

- Lija de banda grano 320 QAESM-008.

- Separadores de cartón.

- Motor de 2 flechas para brillado. - Ruedas de manta.

- Pasta blanca QAESM-033.

- Máquina de brillado.

- Ruedas de manta centro metálico.

- Pasta Liquida Blanca.

- Solvente.

- Brocha pelo de camello.

- Paños de microfibra.

- Fibra marrón 3M.

- Laca nitrocelulosa QAESM-011.

- Thinner estándar QAESM-017.

- Botes tipo squeeze.

- Rack para laquear.

- Equipo de secado con focos chicharroneros.

- Corcho sintético.

- Adhesivo instantáneo.

- Pistón neumático.

- Cronómetro.

- Bote dosificador para adhesivo.

- Poliburbuja.

- Franela blanca.

- Cajas de cartón.

- Cinta plástica impresa.

- Láminas de polipack.

- Etiqueta circular.

- Etiqueta de Identificación

- Báscula

- Tarima de madera

- Película estirable.

- EPP: Cofia, cubre boca, guantes de licra, guantes de hilo, guantes de látex, camisola de manga larga, botas de seguridad, mascarilla con filtros contra gases, lentes de seguridad.

- Papelería: Formatos y catálogos según la actividad. Implementation del Proceso para fabricación de la tapa metálica.

Paso 1 : se coloca el molde de tapa (con cavidad) en la máquina de inyección y se ajusta a los parámetros de funcionamiento de la máquina.

Paso 2: se comienza a inyectar el material de colada al molde. Las primeras 20 o 30 coladas se ingresan al crisol para ser fundidas con el propósito de alcanzar la temperatura óptima requerida del molde.

Paso 3: se deja enfriar en la mesa de trabajo por un lapso de 60 segundos.

Paso 4: se retiran los conos de las coladas y las piezas coladas por inyección que salen con defecto y colocar nuevamente en el crisol.

Paso 5: se completa el pedido de inyección.

Paso 6: se quita exceso de metal originado de la salida de desbordamiento con ayuda de unas pinzas de punta y se coloca en una tarja de plástico. Posteriormente, se envía al área de lijado con taladro de banco.

Paso 7: se lija la tapa metálica, utilizando el motor y una lija de banda grano 180, se inserta la tapa en el maneral y se acerca por el costado y posteriormente la parte superior sin tocar el grabado, se coloca en un separador de cartón.

Paso 8: se lija la tapa, con ayuda de un motor de 2 HP y una lija de banda grano 320, enseguida se inserta la tapa metálica en el maneral y se acerca por el costado y posteriormente la parte superior del grabado, y luego se coloca en un separador de cartón.

Independientemente del proceso previamente descrito, se puede utilizar cualquier método de brillado.

Brillado manual:

Paso 9: Se coloca la tapa metálica en el maneral, se acerca la pasta blanca a la rueda de manta, una vez que contenga residuos de pasta dicha rueda, se acerca dicha tapa ejerciendo presión por los costados y la parte superior donde se encuentra el grabado.

Paso 10: Se acerca suavemente la tapa a la rueda de manta que se encuentra al costado, sin colocar pasta. Finalmente, la pieza se envía al área de lavado. Brillado en máquina:

Paso 11 : se colocan los herramentales en la máquina, se configuran parámetros de funcionamiento, se realiza primera corrida de prueba, se realizan los ajustes necesarios.

Paso 12: Se insertan las tapas sobre los herramentales, conforme sale la primera tapa brillada se reemplaza por otra por brillar. Enseguida, se envía al área de lavado.

Paso 13: se lava con solvente shock en una tarja de plástico para eliminar residuos de pasta con una brocha de pelo de camello, se limpia suavemente por el exterior para evitar rayarlo, se coloca sobre una malla para que escurra del residuo de shock.

Paso 14: se limpia la tapa de la parte interior con una estopa, incluyendo el pivote.

Paso 15: se seca con microfibra toda la tapa metálica y se revisa que las piezas no presenten defectos de rayas y residuos de pasta, y luego se colocan en un separador de cartón. En caso de acumular más de una estiba de tapas sobre otro separador, hay que colocar una lámina de polipack intermedio.

Paso 16: se da fibra en el interior de la tapa metálica con ayuda de un motor de doble flecha y fibra, con movimiento circular, y se verifica que no contenga rebabas internas.

Paso 17: se lija la parte inferior de la tapa para eliminar filos y rebabas.

Paso 18: se revisa y sopletea la tapa por ambos lados con aire comprimido para eliminar residuos de polvo y contaminación del ambiente y enviar al área de laqueado.

Paso 19: se prepara laca nitrocelulosa diluida con un solvente, y se vierte en botes squeeze. Para la preparación de laca nitrocelulosa brillante se requiere de:

• 1 litro de laca nitrocelulosa

• 1 litro de thinner estándar

• 6 gotas de antihumedad

Paso 20: se colocan las tapas metálicas sobre los racks, sobre unas tarjas de plástico para reutilizar la laca. Para reutilizar la laca, ésta se filtra para eliminar impurezas de la misma. Paso 21: se derrama laca sobre la tapa, cuidando que quede completamente cubierta y se limpia el exceso de laca que quede en la toda la parte inferior del tapón.

Paso 22: se colocan las tapas sobre un separador de cartón y se dejan secar en los anaqueles durante 30 minutos. Posteriormente, se envían al área de terminado.

En caso de acumular más de una estiba de tapones sobre un separador hay que colocar una lámina de polipack intermedio, una vez pasado el tiempo de secado. Estibar como máximo 6 niveles.

Paso 23: se revisan las tapas del estético y por la parte inferior con un dedo sin el guante para checar que no tenga rebaba o filo. Las piezas que tengan algún defecto se separan y se colocan en mesa de trabajo con el grabado hacia abajo.

Paso 24: se limpia el interior cada tapa con franela y una gota de alcohol isopropílico, cambiando la franela cuando se ensucie. Se da fibra marrón al interior la tapa en caso de presentar alguna mancha provocada al momento de la inyección y con una navaja se remueve el exceso de laca. En caso de presentar filos o rebabas, la tapa se devuelve a producción para lijado y se vuelve a limpiar con la franela y alcohol isopropílico.

2. Fase de producción de corcho sintético:

Los materiales y equipos necesarios para la producción del corcho sintético son los siguientes:

- Proflex T2-ENT pallet 2.

- Espumante Safoam FPN-3.

- Pigmento avorio beige.

- Revolvedora tipo Y.

- Roto T 1/48.

- Caja de cartón.

- Bolsa azul antiestática de grado alimenticio.

- Cinta de papel.

- Báscula gramera.

- Báscula de 10kg. - Tarima de madera.

- Película estirable.

- Moldes para corcho de Clase Azul.

- EPP: guantes de látex, cofia, cubrebocas, botas de seguridad, camisola.

Implementación del Proceso para fabricación del elemento de corcho o sintético.

Paso 1 : Se pesan 10kg de Proflex, 400gr. de Avorio y 100gr. de espumante. Se agrega a la revolvedora y se deja trabajando durante una hora.

Paso 2: se vacía en una bolsa de plástico y se alimenta la tolva de la Roto T1/48.

Paso 3: se enciende Roto T1/48 y se programan los siguientes valores:

- Temperatura por zonas: Z1 40%(210°C), Z2 170°C, Z3 165°C, Z4 160°C, Z5 160°C.

- Dosificación: 60 (0.1mm).

- Retraso carro adelante: 75 (0.1 seg).

- Posición de carro para inyección: 725 (0.1 mm).

- Velocidad de inyección: 80%.

- Tiempo de inyección: 70 (0.1 seg).

- Retraso de dosificación: 50 (0.1 seg).

- Retraso carro atrás: 15 (0.1 seg).

- Stop carro atrás: 175 (0.1 mm).

- Tiempo expulsión tapón: 2 (0.1 seg).

- Tiempo expulsión bebedero: 5 (0.1 seg).

- Velocidad de dosificación: 100%.

- Golpe expulsión bebedero: 1 .

- Tolerancia dosificación: 200 (0.1 mm).

Paso 4: se inyecta el material a los moldes para corcho. Cada molde está compuesto por dos tapas: interna y externa. La tapa externa contiene el pivote que le dará la forma a la cavidad del corcho, y la tapa interna servirá como barrera funcional. Durante la inyección, el corcho se encuentra ensamblado a la tapa externa. Por lo tanto, en la liberación del molde, la tapa interior queda sosteniendo el corcho, mientras la exterior se abre para liberar el pivote. Paso 5: se gira la mesa rotativa y elimina el material sobrante de cada uno de los moldes.

Paso 6: se libera el corcho del pivote de su respectivo molde y es botado a una banda transportadora que lleva una caja con bolsa azul grado alimenticio donde cae el corcho y se deja enfriar.

Aproximadamente se juntan 2000 piezas, las cuales se pesan (dando un aproximado de 7.600kg y se cierra la bolsa con cinta de papel y se coloca en la tarima. Aproximadamente se juntan 40,000 piezas por cada tarima, enseguida se emplaya con película estirable, se coloca etiqueta de producto en proceso, se llena vale de entrega y se entrega al almacén.

Una vez obtenidos la tapa metálica (1) y el elemento de corcho (2) conforme a los procesos antes descritos, se procede a entonces a colocar el corcho sintético (2) en el pivote (3) de la tapa metálica (1), cuidando que coincidan las marcas de ensamble, y se pone sobre la prensa manual con la que se ejerce presión hasta que el corcho quede completamente introducido en el pivote. Se verifica el ensamble del corcho inclinando hacia los lados.

Finalmente, se acomodan los tapones para botellas, conformados por la tapa metálica y el elemento de corcho, sobre separadores de cartón con el corcho orientado hacia arriba. Los separadores de cartón deben estar cubiertos con bolsa plástica y polipack. En caso de continuar ensamblando sobre la misma mesa, se coloca un separador de cartón y una lámina de polipack. Estibar como máximo 6 niveles.

Se limpia el corcho (2) y el interior del tapa (1) uno por uno con un trozo de franela humedecida con alcohol isopropílico. Se cambia cada 10 piezas aproximadamente o una vez que se encuentre sucia, lo que ocurra primero. En caso de que el tapón (10) se almacene por más de 48 horas es necesario realizar la limpieza total de la parte interior nuevamente.

Los tapones para botellas (10) se sopletean con aire comprimido para eliminar polvo o pelusas del ambiente y se revisa que se encuentren dentro de los parámetros de calidad, se segmenta según el defecto para corrección y se envuelve en un recuadro de poliburbuja de tal manera que quede cubierto.

Se arma caja de cartón kraft sellando con 3 tiras de cinta la parte inferior y se coloca una bolsa antiestática grado alimenticio azul y una lámina de polipack al fondo. Se empaca el tapón, el acomodo es de 3x5 tapones con el corcho hacia abajo y posteriormente se coloca una lámina de polipack como separador, se completan 6 camas y se coloca una lámina de polipack al finalizar, se cierra y se sella con una tira cinta impresa.

Se da aviso a Calidad para que haga la inspección final. Se firma Inspección de Producto Terminado (QAFO-024) y entregan etiqueta de aceptado (QAFO-019) y Certificado de Calidad (QAFO-025).

Se pesa la caja en la báscula y se registra el peso en la etiqueta de identificación, colocándola en la parte superior derecha de la caja.

De los procesos antes descritos se obtiene un peso promedio de 13.900 kg. Si el peso de la caja es menor o mayor por 3.000 kg al peso promedio se deberán volver a contar los tapones hasta verificar que sea la cantidad correcta.

Aunque la invención ha sido descrita en el contexto de la modalidad o forma de realización preferida, será evidente para un experto en la materia que el alcance del concepto inventivo descrito a título de ejemplo se extiende más allá del diseño específicamente descrito e ilustrado a otras posibles formas alternas de materialización de la invención que puedan ser deducibles o derivables a partir de los principios previamente señalados. De esta forma, aunque la invención se ha descrito en detalle en su concepción preferida, se deducirá que algunos elementos o componentes del tapón y del método pueden ser sustituidos por otros análogos o bien otros distintos incorporados a la luz de la descripción que antecede sin que ello implique que se modifica la esencia o naturaleza de la invención reivindicada.

Por consiguiente, se pretende que el alcance de la protección de la presente invención no se interprete con base únicamente en las formas de realización antes descritas e ilustradas sino que quede determinado por una interpretación razonable del contenido de las siguientes reivindicaciones.

Se hace la atenta aclaración que el mejor método para llevar a la práctica la invención es aquel que se ha descrito en el presente documento.