ES2855730T3 - Dispositivo de cierre metalizado que comprende un componente RFID y uso del mismo - Google Patents

Abstract

Dispositivo (10) de cierre de recipiente de tipo tapón que comprende en su parte inferior un cuerpo (200) obturador, y en su parte superior una cabeza (100), comprendiendo dicha cabeza un componente RFID que se presenta en forma de un inserto (30), comprendiendo una cubierta (110) una superficie exterior y una superficie interior, y un lastre (160) en el interior de la cubierta (110), dicho dispositivo de cierre que está caracterizado por que: - la superficie exterior de la cubierta (110) está al menos parcialmente metalizada; - el inserto (30) se sitúa en el interior de la cubierta (110) sensiblemente centrado sobre un plano radial de la cabeza (100); - el lastre (160) está separado del inserto (30) por al menos un espacio vacío dispuesto en el interior de la cabeza (100).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de cierre metalizado que comprende un componente RFID y uso del mismo

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de la integración de componentes RFID en envases de productos.

La invención se refiere de forma más particular a un dispositivo de cierre de un recipiente que comprende una cabeza que presenta un acabado exterior metalizado y un componente RFID así como su utilización.

Estado de la técnica

Los componentes de radio identificación RFID permiten la integración de numerosas funciones en los envases de productos. La utilización más simple y extendida es quizás el pegado de etiquetas antirrobo en envases de productos en los supermercados que se desactivan cuando pasan por caja. Los componentes RFID se usan del mismo modo para facilitar la trazabilidad y la logística de la cadena de producción de un producto. Por ejemplo, para facilitar el seguimiento de productos en diferentes etapas de la producción, de la distribución y para facilitar los inventarios de existencias de productos.

En el campo del vino, se han propuesto los componentes RFID para integrar funciones de marketing, como la puesta a disposición de una ficha técnica detallada en la botella tras la lectura del componente RFID por medio de un dispositivo móvil, permitiendo a una persona hacer una elección de compra informada y/u obtener informaciones detalladas sobre el producto comprado. La combinación de componentes RFID con sensores inteligentes permite hacer un seguimiento de la vida de una botella de vino. Por ejemplo por medio de un sensor de temperatura, será posible determinar si la botella ha sufrido condiciones de almacenamiento óptimas o si por el contrario, ha estado expuesta a variaciones de temperatura no aconsejadas para la correcta maduración de un vino.

Los componentes RFID han sido propuestos del mismo modo para permitir la autentificación de un producto original y diferenciarlo de una falsificación. Por ejemplo, la solicitud de patente internacional No. WO 2016/066548 A1 propone un conjunto de cierre de botella que incorpora dos etiquetas de identificación por radiofrecuencia RFID, una de las etiquetas que está situada en un alojamiento en el interior de la cabeza de un tapón y la segunda, en un sobreenvase de dicho tapón. El procedimiento de autentificación se realiza a través de la lectura de códigos de identificación únicos inscritos en estas dos etiquetas, y su verificación en una base de datos que comprende los códigos atribuidos a dicho par específico tapón/ sobreenvase.

Dicho documento, ofrece una solución satisfactoria para integrar un componente RFID en el interior de un tapón, y para la verificación y la autentificación de un recipiente y su contenido. Sin embargo, los materiales que pueden utilizarse en la realización de un tapón y del sobreenvase son limitados, se excluyen en especial los acabados metálicos exteriores para el funcionamiento correcto de los dispositivos RFID. De hecho, la lectura de las etiquetas de radiofrecuencia es perturbada por la presencia de metales en su entorno.

Por otro lado, es deseable utilizar elementos metálicos decorativos o piezas plásticas que comprenden un revestimiento metalizado para embellecer un sistema de cierre o de envase, ofreciendo por tanto un aspecto lujoso a un producto. Por ejemplo, una cabeza de tapón que comprende una superficie exterior metalizada y/o grabados metálicos. Puede ser deseable del mismo modo integrar un elemento metálico en el interior de un tapón o de un envase para aumentar su peso y su sensación de calidad que se asocia algunas veces a este peso. El documento WO 2007/065196 ofrece una solución parcial a este problema. En particular, sugiere colocar un componente RFID sobre la superficie superior de un cierre metalizado y recubrir este componente con otro material. De manera similar, la patente francesa No. FR 3028844 propone integrar un componente RFID sobre la superficie exterior de un cierre metálico. Estas soluciones son sin embargo insuficientes desde un punto de vista estético para el mercado de lujo. El documento US 2005/0832031A1 sugiere la utilización de ferrita para mejorar la permeabilidad de los materiales a los campos magnéticos y la lectura de un componente RFID. La solicitud de patente EP3070023 A2 sugiere la integración de un componente RFID en el interior de un cierre de botella no metalizado y la patente americana No. US7973664 B1 da un ejemplo de cómo integrar un componente RFID en una película de estanqueidad que comprende el aluminio para cerrar recipientes alimentarios, estando recubierta esta película a continuación por una cubierta. Sin embargo, ninguno de estos documentos da una solución para integrar un componente RFID en el interior de una cubierta que tenga una superficie exterior metalizada.

Resumen de la invención

La presente invención tiene por objetivo un dispositivo de cierre de recipiente que comprende un componente RFID que puede ser leído sin perturbación del entorno metálico aportado por dicho dispositivo de cierre.

Con tal fin, la invención propone un dispositivo de cierre de recipiente de tipo tapón que comprende en su parte inferior un cuerpo obturador y en su parte superior una cabeza, comprendiendo dicha cabeza un componente RFID que se presenta bajo la forma de un inserto, una cubierta que comprende una superficie exterior y una superficie interior, y un lastre en el interior de la cubierta. Además, el dispositivo de cierre comprende las características siguientes: - la superficie exterior de la cubierta está al menos parcialmente metalizada;

- el inserto está situado en el interior de una cubierta sensiblemente centrada sobre un plano radial de la cabeza; - el lastre está separado del inserto por al menos un espacio vacío dispuesto en el interior de la cabeza.

El lastre según la invención sirve además para aportar un peso o un soporte estructural al dispositivo de cierre, pudiendo realizarse este lastre de material metálico macizo, de material plástico densificado por cargas minerales o metálicas y/o cualquier otro material no metálico.

En un modo de realización, el inserto está situado sobre la superficie interior de la cubierta, desprovisto de metalización al menos en el emplazamiento del inserto, estando situada dicha superficie interior de la cubierta en el lado superior o en el lado inferior de la cabeza del dispositivo de cierre.

En la invención, se dispone un espacio entre el lastre y el inserto con el fin de reducir las perturbaciones de la antena del componente RFID limitando a la vez el espacio sacrificado en el interior de la cabeza del dispositivo de cierre. En un modo de realización, el lastre está dispuesto en continuidad con el inserto en el interior de la cubierta, y el al menos un espacio vacío entre el lastre y el inserto se determina por un rebaje y/o una concavidad sobre una cara del lastre que alberga el inserto.

El lastre del dispositivo de la invención puede comprender del mismo modo todas o parte de las características siguientes consideradas de forma aislada o en cualquier combinación técnicamente operativa:

- un cuerpo del lastre comprende una ranura y/un agujero que atraviesa el grosor del cuerpo de dicho lastre;

- el cuerpo del lastre posee una forma de disco que comprende paredes que se extiende sensiblemente verticales a partir de un perímetro del disco, de manera que definen una cara cóncava del lastre y;

- el agujero del lastre atraviesa en un plano vertical y central el grosor del cuerpo de dicho lastre;

- la ranura se extiende desde el agujero hasta un perímetro exterior del cuerpo del lastre;

- el lastre se dispone horizontalmente en el interior de la cubierta de la cabeza.

- el cuerpo del lastre en forma de disco comprende una muesca, que se extiende desde el primer extremo del disco a un punto intermedio entre el agujero y dicho perímetro externo, y/o el lastre comprende un rebaje circular que rodea el agujero central.

Estas características permiten, de forma ventajosa, limitar la absorción de la señal de radio por un lastre metálico, así como limitar la perturbación de la antena, incluso mejorarla.

De forma ventajosa, será del mismo modo posible mejorar la lectura/emisión del componente RFID por la adición de una capa de material limitador de interferencias magnéticas dispuesto sobre el inserto, y/o sobre el lastre. Esta capa puede por ejemplo realizarse de ferrita. Por supuesto, el inserto según la invención comprende una etiqueta y una antena, y dicho inserto está compuesto por dos capas de al menos 100 pm de material polimérico tal como PET. De forma ventajosa, la antena utilizada comprende un diámetro de 9 a 15 mm, o de lados de 14,5 mm para una antena cuadrada. En un modo de realización, la antena se imprime sobre una cara superior y sobre una cara inferior para mejorar su rendimiento.

La invención se refiere del mismo modo a la utilización del dispositivo de cierre de la invención, para integrar en un envase una función RFID de trazabilidad, de logística, de puesta disposición de información, de autentificación y/o de seguimiento de la vida de un producto por medio de un sensor inteligente.

Breve descripción de los dibujos

Se comprenderá mejor la invención con la ayuda de la descripción, hecha a continuación a título puramente explicativo, de modos de realización de la invención, con referencia a las figuras en las cuales:

• La figura 1 representa, de forma esquemática, una vista lateral de un dispositivo de cierre según la invención.

• La figura 2 ilustra una representación esquemática de una vista lateral de una sección longitudinal de un modo de realización del dispositivo de cierre según la invención.

• La figura 3 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de un lastre según la invención.

• La figura 4 ilustra una representación esquemática de otro modo de realización de un lastre según la invención.

• La figura 5 ilustra una representación esquemática de otro modo de realización de un lastre según la invención.

• La figura 6 representa, de forma esquemática, una vista lateral de un dispositivo de cierre según otro modo de realización de la invención.

Descripción detallada de modos de realización de la invención

Por las necesidades de la descripción, se considera un sentido superior y un sentido inferior según un eje vertical Z del dispositivo de cierre de la invención, el sentido superior que apunta hacia la cabeza del dispositivo de cierre y el sentido inferior que apunta hacia el cuerpo obturador. Los diferentes elementos del dispositivo de cierre se deberán interpretar del mismo modo según estas referencias, en particular durante su posición sobre las mismas, incluso cuando se describen de forma aislada.

La figura 1 muestra un ejemplo de dispositivo de cierre según un modo de realización de la invención. Este dispositivo 10 de cierre de tipo tapón comprende una cabeza 100 y un cuerpo 200 obturador destinado a cerrar por inserción la abertura de un cuello de un recipiente, tal como un cuello de una botella. El cuerpo obturador es típicamente realizado de corcho, o de otros materiales plásticos de sustitución que presentan una cierta flexibilidad.

La cabeza 100 permite manejar el cierre para tirar del mismo e insertarlo en el cuello de un recipiente, así como ofrecer un diseño estético de la porción superior de dicho dispositivo de cierre.

La cabeza 100 comprende una cubierta 110 que integra los elementos estéticos del tapón, comprendiendo dicha cubierta una superficie exterior decorada y una superficie interior. En especial, en la presente invención, la superficie exterior de la cubierta de la cabeza esta metalizada, por ejemplo por la aplicación de un revestimiento metálico sobre una cubierta plástica.

La figura 2 ilustra, de forma esquemática, una sección del dispositivo de cierre de la figura 1 según la sección A-A según un primer modo de realización de la invención. Como se muestra en la figura, la cubierta 110 comprende una parte 115 superior y una parte 116 inferior montadas por encaje, y que forman una carcasa en el interior de la cual se encuentra una estructura 170 de soporte que actúa como un soporte estructural para la cubierta 110 y que comprende un emplazamiento para disponer un lastre 160 en el interior de la cubierta 110 en una posición predefinida.

El dispositivo de cierre de la invención comprende en particular un dispositivo o componente de identificación por radiofrecuencia (RFID). El componente RFID comprende un chip, por debajo del cual se encuentra una antena, presentándose dicho componente RFID en forma de un inserto 30 o “inlay” en inglés, compuesto por dos capas adicionales de protección de material polimérico tal como PET.

Cada capa adicional de protección presenta un grosor mínimo de 100 pm y permite utilizar el componente para protegerle y facilitar su integración en el cierre durante el proceso de fabricación, así como limitar los desplazamientos de compuestos constitutivos del componente electrónico hacia el producto en el interior del recipiente a cerrar. El inserto 30 puede estar integrado en la cabeza de cierre por diferentes procedimientos, por ejemplo por pegado o sobremoldeo.

Según un modo de realización preferido de la invención, se elige una antena de pequeñas dimensiones, por ejemplo de un diámetro de 9 mm, y de 12 a 14 mm o una antena cuadrada de 14,5 mm de lado de forma ventajosa, la antena del inserto está grabada o impresa sobre una cara superior y sobre la cara inferior para optimizar el rendimiento RFID. Como ya se ha mencionado, la superficie exterior metalizada de la cubierta perturba la lectura de la etiqueta de radioidentificación. De hecho, este entorno metálico que rodea al componente RFID crea un efecto tipo jaula de Faraday que atenúa la recepción y la transmisión de ondas de radio por la antena del componente RFID.

Sin embargo, la solicitante ha descubierto de manera sorprendente que el posicionamiento del inserto en el interior de la cabeza del dispositivo de cierre influye de forma significativa sobre los rendimientos de su lectura. Para mejorar el rendimiento del inserto, el mismo se sitúa sensiblemente centrado sobre un plano radial de la cabeza, y un espacio vacío se dispone entre la antena y el lastre en el interior de la cabeza 100 del dispositivo 10 de cierre.

Según el modo de realización ilustrado en la figura 2, el inserto 30 está situado centrado sobre una superficie interior de la cubierta 110 en el lado superior de la cabeza 100, y el lastre 160 está situado por debajo del inserto. En este modo de realización, el espacio vacío dispuesto entre el inserto y el lastre se determina por una concavidad sobre la cara del lastre 160 en continuidad con el inserto permitiendo por tanto al lastre situarse por debajo del inserto pero sin estar en contacto directo con el mismo.

En la presente invención, se entiende por lastre un cuerpo presente en el interior de la cubierta de cabeza que sirve para aumentar el peso del tapón. Dicho lastre puede realizarse de material metálico macizo, de material plástico densificado por cargas minerales o metálicas y/o cualquier otro material no metálico.

La figura 3 ilustra un modo de realización del lastre en el cual el lastre 160 se realiza de material metálico macizo, y en el cual el lastre presenta un cuerpo de disco que está dispuesto horizontalmente interior de la cabeza. Este cuerpo metálico macizo permite aportar peso a la cabeza del cierre. Sin embargo, aporta del mismo modo perturbaciones electromagnéticas importantes para el funcionamiento del componente RFID. De forma ventajosa, estas perturbaciones son atenuadas por la adaptación de una ranura 161 y un agujero 165 cilindrico de material que atraviesa el cuerpo del disco del lastre. Dicho agujero 165 está situado con preferencia centrado en el disco que atraviesa en un plano vertical el grosor de dicho disco, y la ranura 161 se extiende a partir de un punto situado en el perímetro exterior del disco 162 hasta el agujero 165 central de dicho lastre.

Las figuras 4 y 5 muestran otros modos de realización del lastre 160 que permiten, de forma ventajosa, mejorar los rendimientos del componente RFID en este entorno metálico. La forma del lastre ilustrada en estas figuras recuerda un tapón redondo que comprende paredes sensiblemente verticales y roscadas en su lado externo. Según estos modos de realización, el lastre comprende una muesca 162 además de la ranura 161 y el agujero 165 central ya descritos. Como se ilustra en las figuras 4 y 5, la muesca 162 está con preferencia situada en el lado opuesto a la ranura 161, extendiéndose dicha muesca 162 desde el perímetro externo del lastre 160 hasta un punto intermedio entre el agujero 165 central y dicho perímetro externo.

Los detalles a) de las figuras 4 y 5 muestran una cara cóncava del lastre que comprende la cavidad o el rebaje que permite al lastre ser situado en continuidad con el inserto, siendo definida dicha concavidad por la presencia de paredes sensiblemente verticales que se extienden a partir del perímetro externo de un disco. Como se muestra en las figuras, las paredes verticales del lastre disminuyen en diámetro progresivamente y forman secciones rectas de diámetro constante, intercaladas a secciones inclinadas que disminuyen el diámetro externo de las paredes. En particular, en el modo de realización de la figura 5, la cara cóncava comprende un rebaje 166 circular que rodea al agujero 165 central. Visto desde la cara cóncava, la primera ranura 161 toma por tanto una forma de escalera en el modo de realización ilustrado en la figura 5, y una forma general de L en el modo de realización ilustrado en la figura 4.

Los detalles b) de las figuras 4 y 5 muestran una cara denominada convexa del lastre, opuesta a la cara cóncava, siendo denominada dicha cara cara convexa para facilitar la descripción de la invención, sin embargo esta cara puede ser plana o sensiblemente plana sin por ello salir del alcance de la invención. Como se muestra en las figuras, la cara convexa del lastre comprende del mismo modo un rebaje 167 circular que rodea el agujero 165 central, siendo dicho rebaje 167 circular más pronunciado en el modo de realización ilustrado en la figura 4.

Las características geométricas de estos modos de realización del lastre, poseen un efecto sobre los rendimientos del componente RFID, y permiten, en especial, mejorar dicho rendimiento. Según la invención, los modos de realización y variantes del lastre descritos anteriormente pueden combinarse entre sí.

En otro modo de realización, el lastre se realiza de un material plástico densificado o de zamak (una aleación de zinc, de aluminio y de magnesio) que rellena la casi totalidad del volumen interno de la cubierta de la cabeza, además el rebaje dispuesto para guardar un espacio entre la superficie superior del lastre y el inserto, y la porción de la cabeza hundida en el cuerpo obturador para mantener estas dos partes juntas. En el modo de realización, el lastre puede tomar por ejemplo la forma del soporte 170.

La figura 6 ilustra otro modo de realización del dispositivo de cierre de la invención, en el cual el inserto 30 se sitúa sensiblemente centrado sobre un plano radial de la cabeza, en especial sobre la superficie interna de la cubierta 110 situada en el lado inferior de la cabeza. El lastre 160, realizado por ejemplo según uno de los modos ilustrados en las figuras 4 y 5, se sitúa en un plano horizontal por debajo del inserto, con su cara cóncava orientada hacia el inserto de manera que mantiene un espacio vacío entre el inserto 30 y el lastre 160. El lastre posee por tanto dimensiones que permiten albergar el inserto en su cara cóncava sin volver a entrar en contacto con dicho inserto. De manera inesperada, este modo de realización permite amplificar de forma significativa los rendimientos de lectura del componente RFID del inserto, aumentando su distancia de lectura eficaz.

En otro modo de realización (no ilustrado), el inserto 30 se sitúa centrado sobre un plano radial de la cabeza, en una posición intermedia entre el lado superior y el lado inferior de la cubierta 110, y el lastre comprende un agujero central que posee dimensiones superiores a las dimensiones del inserto 30.

En un modo de realización, el rendimiento del componente RFID se mejora por la adición de una capa de material que limita las interferencias electromagnéticas, o bien directamente sobre el inserto 30, o de forma preferible situada sobre el lastre 160 (no ilustrada). Esta capa puede por ejemplo realizarse de ferrita permitiendo reducir el ruido electromagnético del entorno del inserto, mejorando por tanto la integración del componente RFID con un lector externo.

La invención permite por tanto integrar en un dispositivo de cierre de aspecto lujoso, un componente RFID que permite integrar funciones novedosas en el envase de un producto, por ejemplo funciones de trazabilidad, de logística, de gestión de inventario, de seguimiento de vida de un producto, de autentificación, etc.

La invención se describe anteriormente a título de ejemplo. Se entiende que el experto en la técnica puede realizar diferentes variantes de la invención sin por tanto salir del ámbito de la patente definida por las reivindicaciones.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (10) de cierre de recipiente de tipo tapón que comprende en su parte inferior un cuerpo (200) obturador, y en su parte superior una cabeza (100), comprendiendo dicha cabeza un componente RFID que se presenta en forma de un inserto (30), comprendiendo una cubierta (110) una superficie exterior y una superficie interior, y un lastre (160) en el interior de la cubierta (110), dicho dispositivo de cierre que está caracterizado por que:

- la superficie exterior de la cubierta (110) está al menos parcialmente metalizada;

- el inserto (30) se sitúa en el interior de la cubierta (110) sensiblemente centrado sobre un plano radial de la cabeza (100);

- el lastre (160) está separado del inserto (30) por al menos un espacio vacío dispuesto en el interior de la cabeza (100).

2. Dispositivo de cierre de recipiente según la reivindicación 1, en el cual el lastre (160) está realizado de material metálico macizo, de material plástico densificado por cargas minerales o metálicas y/o cualquier otro material no metálico.

3. Dispositivo de cierre de recipiente según una de las reivindicaciones anteriores, en el cual el inserto se sitúa sobre la superficie interior de la cubierta (110), desprovisto de metalización en al menos el emplazamiento del inserto (30), estando situada dicha superficie interior de la cubierta en el lado superior o en el lado inferior de la cabeza del dispositivo de cierre.

4. Dispositivo de cierre de recipiente según una de las reivindicaciones anteriores, en el cual el lastre se dispone en continuidad con el inserto (30) en el interior de la cubierta (110), y el al menos un espacio vacío entre el lastre (160) y el inserto (30) se determina por un rebaje y/o una concavidad sobre una cara del lastre que aloja al inserto (30).

5. Dispositivo de cierre de recipiente según una de las reivindicaciones anteriores, en el cual un cuerpo del lastre comprende una ranura (161) y un agujero (165) que atraviesa el grosor del cuerpo de dicho lastre (160).

6. Dispositivo de cierre de recipiente según la reivindicación 5, en el cual el cuerpo del lastre posee una forma de disco que comprende paredes que se extienden sensiblemente verticales a partir de un perímetro del disco, de manera que definen una cara cóncava del lastre, y en el cual:

- el agujero (165) del lastre atraviesa en un plano vertical y central del grosor del cuerpo de dicho lastre,

- la ranura (161) se extiende desde el agujero (165) hasta el perímetro exterior del cuerpo del lastre (160), y - el lastre (160) se dispone horizontalmente en el interior de la cubierta (110) de la cabeza.

7. Dispositivo de cierre de recipiente según una de las reivindicaciones 5 o 6, en el cual el cuerpo del lastre en forma de disco comprende una muesca (162), que se extiende desde el perímetro externo del disco a un punto intermedio entre el agujero (165) y dicho perímetro externo, y/o el lastre comprende un rebaje (166) circular que rodea el agujero central.

8. Dispositivo de cierre de recipiente según una de las reivindicaciones anteriores, en el cual una capa de material que limita las interferencias magnéticas se dispone sobre el inserto (30), y/o sobre el lastre (160).

9. Dispositivo de cierre de recipiente según una de las reivindicaciones anteriores, en el cual el inserto comprende una etiqueta y una antena, y en el cual el inserto está compuesto por al menos dos capas de al menos 100 pm de material polimérico tal como PET.

10. Dispositivo de cierre de recipiente según una de las reivindicaciones anteriores, en el cual la antena comprende un diámetro de 9 a 15 mm, o comprende lados de 14,5 mm para una antena cuadrada.

11. Dispositivo de cierre de recipiente según una de las reivindicaciones anteriores, en el cual la antena está impresa sobre una cara superior y sobre una cara inferior.