ES2336607T3 - Tapones dispensadores para recipientes de liquido. - Google Patents

Abstract

Un tapón para beber que constituye un moldeo de una sola pieza de un material polimérico que incluye una primera porción tubular (2) de sección circular para su conexión a la boca de un recipiente de bebida y una segunda porción tubular (6) de menor sección circular situada al menos parcialmente dentro de la primera porción circular, estando conectada la primera porción tubular a la segunda porción tubular mediante un alma (4) resiliente, anular e integral, en la que hay formadas una o más aberturas (18) de flujo, estando cerrado un extremo de la segunda porción tubular (6), estando conectados uno de entre el alma (4) y la superficie interior de la primera porción tubular (2) a una primera brida (20) de sellado, anular y proyectada, siendo la primera y la segunda porciones tubulares (2, 6) coaxiales y relativamente móviles en dirección axial entre una posición abierta, en la que las aberturas de flujo no están obstruidas, y una posición cerrada, en la que la brida (20) de sellado está herméticamente ajustada con la otra de entre el alma (4) y la superficie interior de la primera porción tubular (2), por lo que se impide que las aberturas (18) de flujo se comuniquen con la atmósfera mediante el ajuste hermético de la primera brida (20) de sellado con la otra de entre el alma (4) y la superficie interior de la primera porción tubular (2), caracterizado porque la primera brida (20) de sellado está integralmente conectada a la superficie externa del alma (4) en un punto intermedio entre sus extremos, tal como se observa en la vista axial seccionada, o a la superficie interior de la primera porción tubular por lo que, cuando el tapón está en la posición cerrada, el borde libre de la primera brida (20) de sellado forma un sellado sustancialmente lineal con la superficie interior de la primera porción tubular (2) o con la superficie exterior del alma (4).

Description

Tapones dispensadores para recipientes de líquido.

La presente invención se refiere a tapones dispensadores para botellas u otros recipientes de líquido. La invención está particularmente enfocada a tapones de beber para recipientes de bebidas, particularmente recipientes para bebidas carbonatadas, pero también trata sobre tapones dispensadores para recipientes de líquidos tales como detergentes o alimentos fluidos. Tales tapones dispensadores incluyen típicamente dos componentes de plástico moldeado que están conectados entre sí y que son relativamente móviles entre una primera posición, en la que la botella, a la que está conectada el tapón, está sellada y una segunda posición, en la que el interior de la botella se comunica con el exterior a través de una o más aberturas a través de las que puede fluir un líquido de la botella. Tales tapones proporcionan por lo tanto la facilidad de resellado y, en el caso de un tapón para beber, la capacidad para beber de la botella sin retirar el tapón. Sin embargo, los dos componentes separados deben moldearse por separado y luego ser conectados. Esto es a la vez un gasto de tiempo y de dinero.

Los tapones dispensadores de una pieza son conocidos y la patente DE-G-8518074.2 describe un tapón de este tipo que incluye una primera porción tubular de sección circular con un primer radio para su conexión con la boca de un recipiente y una segunda porción tubular de sección circular con un segundo radio más pequeño que el primero, estando conectada la primera porción tubular a la segunda porción tubular mediante un alma resiliente, anular e integral, en la que hay formadas una o más aberturas para el flujo, siendo el ancho del alma igual o mayor que la diferencia entre el primer y el segundo radios, estando cerrado un extremo de la segunda porción tubular, estando conectada una de entre el alma y la superficie interior de la primera porción tubular a una primera brida anular de sellado que sobresale, siendo la primera y la segunda porciones coaxiales y móviles en dirección axial entre una posición abierta, en la que las aberturas de flujo no están obstruidas, y una posición cerrada, en la que la brida de sellado ajusta herméticamente con la otra de entre el alma y la superficie interior de la primera porción tubular, evitando por lo tanto que las aberturas de flujo se comuniquen con la atmósfera mediante el ajuste estanco de la primera brida de sellado con la otra de entre el alma y la superficie interior de la primera porción tubular. Sin embargo, el tapón descrito en este documento es para distribuir materiales sólidos en polvo y no líquidos y sería inherentemente inadecuado para su uso en un recipiente de líquido porque es incapaz de formar un sellado a los líquidos fiable. Así pues cuando la tapa está en la configuración cerrada, las superficies de la brida de sellado y del alma están contacto. Tal contacto entre superficies es incapaz de proporcionar un sellado fiable porque la fuerza de contacto es inherentemente muy baja y está ejercida sobre un área sustancial, por lo que la presión de contacto es extremadamente baja. En la práctica, es imposible formar las dos superficies de ajuste complemente lisas y complementarias y los huecos inevitables resultantes significan que cualquier líquido en el recipiente estará sujeto a fugas.

El objetivo de esta invención es proporcionar un tapón dispensador de una sola pieza del tipo referido anteriormente y descrito en el documento anterior que sea adecuado para su uso en recipientes de líquido, particularmente recipientes para bebidas carbonatadas, y que proporcione un sellado fiable en la posición cerrada.

De acuerdo con la presente invención, un tapón dispensador del tipo referido anteriormente para su uso en recipientes de líquido se caracteriza porque la primera brida de sellado está conectada integralmente a la superficie externa del alma en un punto intermedio entre sus extremos, tal como se aprecia en la vista axial seccionada, o a la superficie interna de la primera porción tubular por lo que, cuando el tapón está en posición cerrada, el borde libre de la primera brida de sellado forma una línea de sellado sustancial con la superficie interna de la primera porción tubular o con la superficie externa del alma. Las características de acuerdo con la invención suponen de manera inherente que, cuando el tapón está en la posición cerrada, las superficies del alma y la brida de sellado no están en contacto plano sino que el borde libre de la brida de sellado está en contacto lineal con la superficie interna de la primera porción tubular. El hecho de que este contacto sea inherentemente un contacto lineal supone, primero, que la presión por contacto es mucho más alta que en el documento anterior y segundo, en parte como resultado de la presión más alta, que se eliminan los problemas resultantes de las irregularidades de la superficie. Por lo tanto se crea un sellado a los líquidos fiable.

Por lo tanto el tapón dispensador de acuerdo con la invención incluye dos porciones tubulares de sección circular con diferentes radios, estando un extremo de cada una de ellas conectado por un alma resiliente cuya anchura, es decir, la longitud en la dirección generalmente radial, es mayor que la diferencia entre los dos radios para proporcionar la movilidad relativa necesaria de las dos porciones tubulares. La porción tubular de mayor radio está adaptada para su conexión a la boca de una botella o similar, mientras que el otro extremo de la porción tubular de menor radio está cerrado. El alma resiliente tiene formadas al menos una y preferiblemente un número mayor de aberturas de flujo espaciadas. El alma lleva una brida de sellado conectada a su superficie superior o externa en un punto intermedio entre sus extremos, tal como se aprecia en la vista axial seccionada. La porción tubular de menor diámetro es por lo tanto móvil en dirección axial, con respecto a la otra porción tubular, entre una posición abierta, en la que las aberturas de flujo no están obstruidas, y una posición cerrada, en la que la brida de sellado está ajustada herméticamente con la superficie interna de la porción tubular de mayor diámetro, sellando por lo tanto las aberturas de flujo desde el interior de las porciones tubulares. Esto significa que el recipiente al cual está conectado el tapón para beber está también sellado y por lo tanto que ningún líquido puede escapar del mismo.

Puede apreciarse que cuando las dos porciones tubulares están en la posición abierta y se aplica una fuerza sobre la porción tubular de menor diámetro para moverla hacia una posición cerrada, el movimiento inicial de la porción tubular de menor diámetro provocará necesariamente una compresión y/o deformación del alma debido al hecho de que su longitud es necesariamente mayor que la distancia entre las dos porciones tubulares. Esta compresión y/o deformación provocará que el alma ejerza una fuerza de restauración sobre la porción tubular de menor diámetro forzándola a volver a la posición abierta. Sin embargo, a medida que la fuerza de cerrado continúa ejerciéndose, la porción tubular de menor diámetro se moverá progresivamente en la dirección axial hacia la posición cerrada. Según pasa a través de la posición en la que el alma se extiende sustancialmente en la dirección radial, la fuerza ejercida por el alma sobre la porción tubular de menor diámetro actuará sobre ésta para forzarla hacia la posición cerrada. La porción tubular de menor diámetro es por lo tanto eficazmente biestable y de no aplicarle ninguna fuerza exterior se moverá automáticamente bien a la posición abierta o a la cerrada. La brida de sellado está posicionada y dimensionada de tal manera que se mueva hacia un contacto de sellado con la superficie opuesta en la superficie interior de la porción tubular de mayor diámetro antes de que el alma haya alcanzado la posición completamente relajada. Esto supone que, en la posición cerrada, la brida de sellado está solicitada hacia un contacto con la superficie opuesta y forma una línea de sellado sustancialmente constante con la misma. El hecho de que la brida de sellado esté en la superficie externa del alma supone que si se diera una presión superatmosférica dentro del recipiente, p.ej. como resultado de la liberación de dióxido de carbono en una bebida carbonatada, su presión aumentaría la presión con la que la brida de sellado contacta con la primera porción tubular y aumentaría por lo tanto la integridad del sello.

Es preferible que la primera brida de sellado se proyecte desde el alma en una dirección sustancialmente paralela al eje de la primera y la segunda porciones, cuando están en la posición abierta. Esto es particularmente conveniente porque permite que el tapón dispensador sea retirado fácilmente de un molde por inyección, al final del proceso de moldeado por inyección, en la dirección axial. También es conveniente porque el alma, y por lo tanto la primera brida de sellado integral con la misma, girará típicamente unos 90º cuando se mueva desde la posición abierta a la cerrada, lo que significa que si la primera brida de sellado se extiende en la dirección axial, cuando el tapón está en la posición abierta, se extenderá generalmente en la dirección radial, cuando el tapón esté en la posición cerrada, lo que supondrá que su borde libre formará una línea sustancial de sellado con la superficie opuesta.

Mientras que la primera brida de sellado puede formar un sello directamente con la superficie interna de la porción tubular de mayor diámetro, es preferible que la superficie interna de la primera porción tubular contenga una segunda brida de sellado, anular y resiliente, que se proyecta en un ángulo agudo con el eje de la primera y la segunda porciones tubulares y está posicionada para crear un ajuste hermético con la primera brida de sellado, cuando la primera y la segunda porciones tubulares están en la posición cerrada. El ajuste con la primera brida de sellado causará que esta segunda brida de sellado ceda ligeramente hacia la dirección generalmente radial y se ha observado que esto provoca un aumento adicional de la integridad del sellado.

La primera brida de sellado puede tener la forma de una simple tira laminar con un único extremo libre que forma un sello con la superficie interna de la primera porción tubular. Sin embargo, también puede bifurcarse, en una vista axial seccionada, y por lo tanto tener dos extremos libres, ajustando ambos con la superficie interna de la primera porción tubular en la posición cerrada, y formar una línea de sellado con la misma. Esto aumenta aún más la integridad del sello.

Para permitir al usuario agarrar fácilmente la porción tubular de menor diámetro para moverla desde la posición abierta hasta la posición cerrada, es preferible que la primera porción tubular contenga una proyección anular que se proyecte radialmente.

Para minimizar el riesgo de que la porción tubular de mayor diámetro pueda deformarse por el ajuste físico, al estar en la posición cerrada, rompiendo por lo tanto el sello, es preferible que la primera porción tubular pueda contener un reborde de rigidización o refuerzo anular externo adyacente a su conexión con el alma. Este reborde de refuerzo resistirá las fuerzas de deformación y por lo tanto minimizará el riesgo de que se produzcan fugas inadvertidas.

Las características adicionales y detalles de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de dos realizaciones específicas de un tapón para beber de acuerdo con la invención, que se ofrece únicamente a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una vista axial seccionada de una realización del tapón para beber, cuando está abierto;

La Figura 2 es una vista axial seccionada de una realización del tapón para beber, cuando está cerrado; y

La Figura 3 es una vista similar a la Figura 2 de una segunda realización.

El tapón para beber mostrado en las Figuras 1 y 2 es un componente moldeado por inyección, de una sola pieza, de un material polimérico, tal como polipropileno, y comprende una primera porción tubular 2 de sección circular de diámetro relativamente grande, que está integralmente conectada, por una posición situada entre sus extremos y mediante un alma 4 flexible y resiliente, a un extremo de una segunda porción tubular 6 de sección circular de diámetro relativamente pequeño. Como puede observarse, el diámetro de la porción tubular 6 aumenta progresivamente en la dirección descendente.

La porción tubular 2 más grande está adaptada para conectarse al cuello de una botella. Para este propósito, su diámetro puede ser sustancialmente el mismo que el del cuello de una botella al cual va a conectarse o, como en este caso, puede ser integral con una porción conectora 8 de sección circular de diámetro aún mayor, es decir con un diámetro interno sustancialmente igual al diámetro externo del cuello de la botella. La porción conectora 8 puede conectarse a la botella de cualquier manera conveniente pero en este caso está provista de una rosca 10 para su cooperación con una rosca correspondiente en el exterior del cuello de la botella. El extremo superior de la porción tubular 6 de menor diámetro está cerrado por una tapa integral 14, cuyo diámetro es ligeramente mayor que el del extremo superior de la porción tubular 6, por lo que su borde externo radial constituye una brida o labio 16 saliente, que el usuario puede agarrar.

Como puede observarse en la Figura 1, hay formada una pluralidad de agujeros 18 en el alma resiliente 4. La anchura del alma resiliente 4, es decir su longitud entre el extremo inferior de la porción tubular 6 y la porción tubular 2, es mayor que la diferencia entre los radios de las dos porciones tubulares. Si se mira en sección axial, integral con la superficie superior o externa del alma 4, y en un punto intermedio entre sus extremos, hay una primera brida anular 20 de sellado, que se extiende sustancialmente en dirección axial, cuando el tapón está en la posición abierta ilustrada en la Figura 1. Integral con la superficie interior del extremo superior de la porción tubular 2 mayor hay una segunda brida resiliente 22 de sellado, que se extiende tanto hacia arriba, es decir hacia la tapa 14, como hacia dentro del eje del tapón, por lo que subtiende un ángulo agudo con la dirección axial del tapón.

Cuando el tapón está en la posición abierta mostrada en la Figura 1, la porción tubular 6 está localizada sustancialmente dentro de la porción tubular 2. El alma 4 se extiende hacia abajo desde la porción tubular 2 y también hacia dentro en dirección axial y las aberturas 18 de flujo comunican con el interior del tapón, por lo que el líquido en el recipiente al que está conectado el tapón puede fluir hacia fuera a través de las aberturas 18. Un usuario puede beber fácilmente una bebida de la botella colocando sus labios alrededor de la superficie exterior de la porción tubular 2, que actuará como un gollete para beber. Si se ejerce una fuerza ascendente sobre el tapón 14, la porción tubular 6 comienza a moverse hacia arriba. Esto provoca la compresión y la distorsión del alma 4, que por lo tanto ejerce una fuerza de restauración sobre la porción tubular 6 haciéndola volver hacia la posición totalmente abierta. A medida que continúa ejerciéndose la fuerza sobre el tapón 14, la porción tubular 6 se mueve hacia arriba hasta que el alma 4 se extiende aproximadamente de forma horizontal, es decir en dirección radial. A medida que la porción tubular 6 se mueve a través de, y más allá de, esta posición de "punto muerto", la fuerza ejercida por el alma 4 sobre la porción tubular 6 actúa en dirección ascendente. La porción tubular 6 continúa moviéndose hacia arriba y esto viene acompañado de una rotación continua del alma 4. Este movimiento continúa hasta que el borde libre de la brida 20 de sellado ajusta con la superficie de la brida resiliente 22 de sellado. Esto ocurre antes de que el alma 4 esté completamente relajada, por lo que cuando se retira la fuerza ascendente en el tapón 14, la fuerza ejercida por el alma 4 continúa forzando a las dos bridas de sellado a que hagan contacto y el borde libre de la brida 20 hace un contacto de sellado lineal con la superficie de la brida 22 de sellado. Esta línea de contacto está situada por encima de las aberturas 18 de flujo, lo que significa que estas aberturas de flujo quedan selladas a la atmósfera. Por lo tanto el interior de la botella está sellado y no puede fluir ningún líquido hacia afuera a través de las aberturas 18. Si la bebida es carbonatada, tan pronto como el tapón esté sellado se creará una presión interna en la cabeza de la botella. Esta presión actuará sobre la cara inferior del alma 4 y aumentará la presión de contacto entre las bridas 20 y 22. Esto aumentará adicionalmente la integridad del sello. Si se desea abrir nuevamente la botella, se ejerce una fuerza hacia abajo sobre el tapón 14 y se invierte el proceso descrito anteriormente hasta que el tapón esté de nuevo en la posición abierta ilustrada en la Figura 1.

En una realización modificada, que no está ilustrada, el extremo libre de la brida 20 está bifurcado de modo que contacte con la brida 22 a lo largo de dos líneas continuas en vez de una sola. Esto aumenta adicionalmente la integridad del sello.

La realización modificada que se muestra en la Figura 3 es muy similar a la de las Figuras 1 y 2 y difiere de la misma sólo en dos aspectos. En primer lugar, se omite la brida 22, y la brida 20 del alma 4 ajusta con la superficie interna de la porción tubular 2. En este caso, la porción superior 30 de la porción tubular 2 está inclinada hacia arriba y hacia dentro y por lo tanto funciona de manera muy similar a la brida 22. Sin embargo, esta porción 30 no necesita estar tan inclinada y podría constituir meramente una porción de la porción tubular 2 que se extiende en paralelo al resto de la pared de la porción tubular 2. En segundo lugar, el tapón está provisto de una tapa 32 con forma de tapón que está provista en la superficie interna de su extremo inferior de una formación que coopera con una formación complementaria de la superficie externa de la porción tubular 2 para constituir un cierre a presión en 34. Esta cubierta no sólo protege el tapón del polvo, suciedad y similares sino que también lo protege de una depresión prematura y por lo tanto evita que la botella se abra prematura o inadvertidamente.

En una realización modificada adicional, que no está ilustrada, la brida individual 20 de sellado está conectada a la superficie interior de la porción tubular 2 y no a el alma 4. Cuando el tapón está sellado, el borde libre de la brida 20 forma por lo tanto una línea de sellado con la superficie superior del alma 4.

Claims (7)

1. Un tapón para beber que constituye un moldeo de una sola pieza de un material polimérico que incluye una primera porción tubular (2) de sección circular para su conexión a la boca de un recipiente de bebida y una segunda porción tubular (6) de menor sección circular situada al menos parcialmente dentro de la primera porción circular, estando conectada la primera porción tubular a la segunda porción tubular mediante un alma (4) resiliente, anular e integral, en la que hay formadas una o más aberturas (18) de flujo, estando cerrado un extremo de la segunda porción tubular (6), estando conectados uno de entre el alma (4) y la superficie interior de la primera porción tubular (2) a una primera brida (20) de sellado, anular y proyectada, siendo la primera y la segunda porciones tubulares (2, 6) coaxiales y relativamente móviles en dirección axial entre una posición abierta, en la que las aberturas de flujo no están obstruidas, y una posición cerrada, en la que la brida (20) de sellado está herméticamente ajustada con la otra de entre el alma (4) y la superficie interior de la primera porción tubular (2), por lo que se impide que las aberturas (18) de flujo se comuniquen con la atmósfera mediante el ajuste hermético de la primera brida (20) de sellado con la otra de entre el alma (4) y la superficie interior de la primera porción tubular (2), caracterizado porque la primera brida (20) de sellado está integralmente conectada a la superficie externa del alma (4) en un punto intermedio entre sus extremos, tal como se observa en la vista axial seccionada, o a la superficie interior de la primera porción tubular por lo que, cuando el tapón está en la posición cerrada, el borde libre de la primera brida (20) de sellado forma un sellado sustancialmente lineal con la superficie interior de la primera porción tubular (2) o con la superficie exterior del alma (4).

2. Un tapón según se reivindica en la Reivindicación 1 en el cual la primera brida (20) de sellado se proyecta desde el alma (4) en una dirección sustancialmente paralela al eje de la primera y la segunda porciones tubulares (2, 6), cuando están en la posición abierta.

3. Un tapón según se reivindica en las reivindicaciones 1 ó 2 en el cual la superficie interior de la primera porción tubular (2) contiene una segunda brida (22) de sellado, anular y resiliente, que se proyecta en un ángulo agudo respecto al eje de la primera y la segunda porciones tubulares (2, 6) y está posicionada de manera que ajuste herméticamente con la primera brida (20) de sellado, cuando la primera y la segunda porciones tubulares están en la posición cerrada.

4. Un tapón según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual la primera brida (20) de sellado está bifurcada, en una vista axial seccionada, y por lo tanto tiene dos extremos libres, ajustando ambos con la superficie interior de la primera porción tubular (2), cuando están en la posición cerrada, y formando una línea de sellado con la misma.

5. Un tapón según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual el extremo cerrado (14) de la segunda porción tubular (6) contiene una proyección anular (16) que se proyecta radialmente para su agarre por parte del usuario para mover la segunda porción tubular (6) con respecto a la primera porción tubular (2) hacia la posición cerrada.

6. Un tapón según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual el diámetro de la segunda porción tubular (6) aumenta progresivamente, al menos en la cercanía de dicho extremo.

7. Un tapón según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que incluye una tapa (32) desmontable conectada a la primera porción tubular (2) y que se extiende sobre la segunda porción tubular (4).