ES2267257T3 - Estructura dispensadora con membrana frangible para separar dos productos. - Google Patents
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Abstract
Una estructura dispensadora para un recipiente (12) que tiene una abertura hacia el interior del recipiente, comprendiendo dicha estructura dispensadora: una membrana (40) para ocluir dicha abertura del recipiente; un cuerpo (24) para extenderse alrededor de dicha abertura del recipiente y que tiene un collarín (36) que se extiende hacia fuera alrededor de dicha membrana (40); una cubierta (22) dispuesta sobre dicha membrana (40) de manera que dicha cubierta (22) y dicho cuerpo (24) definan juntos una cámara sobre dicha membrana (40) para contener un producto aditivo (100) y estando la cubierta (22) en contacto hermético con dicho cuerpo (24) para absorber el desplazamiento deslizante axial desde una posición exterior hasta una posición desplazada hacia dentro, definiendo dicha cubierta (22) un orificio dispensador (80) y definiendo un borde (92) para cortar al menos parte de dicha membrana (40) cuando dicha cubierta (22) es desplazada desde dicha posición externa hasta dicha posición desplazada hacia dentro, incluyendo dicha cubierta (22) una pared anular interna (90).
Description
Estructura dispensadora con membrana frangible
para separar dos productos.
Esta invención está relacionada con un sistema o
estructura para dispensar un producto desde un recipiente. La
estructura dispensadora es particularmente adecuada para usarla al
almacenar un aditivo o un ingrediente adicional que inicialmente
pueda mantenerse separado del material contenido en el recipiente y
posteriormente mezclarse con el material contenido en el
recipiente.
Existe una variedad de cierres de recipientes
diseñados para que la apertura del cierre se realice rompiendo o
tirando de una porción de una membrana situada a través de la
abertura del recipiente. Aunque generalmente tales cierres pueden
funcionar de manera satisfactoria en las aplicaciones para las
cuales fueron diseñados, sería deseable proporcionar un sistema
dispensador o estructura dispensadora perfeccionada que pueda ser
utilizada aun más fácilmente.
Adicionalmente, sería ventajoso que tal
estructura dispensadora perfeccionada pudiera aceptar el
almacenamiento por separado de un aditivo o ingrediente para su
posterior mezcla con otro material contenido en el recipiente.
Adicionalmente, sería beneficioso que tal
estructura dispensadora perfeccionada pudiera proporcionar un
sistema fácilmente soltable para mantener la estructura en una
posición herméticamente cerrada o para proporcionar la evidencia de
una manipulaciones indebidas o la evidencia de un inicio del proceso
de apertura del cierre.
Adicionalmente, sería deseable proporcionar un
cierre perfeccionado que pueda aceptar fácilmente, si se desea, un
diseño en el cual pueda incorporarse un sistema frangible de
sellado, a través de la abertura dispensadora, únicamente dentro de
una estructura de cierre que sea independiente del recipiente al
cual esté sujeta la estructura de cierre. Ventajosamente, tal
cierre dispensador o estructura dispensadora proporcionará un
sellado muy efectivo cuando la estructura dispensadora esté
cerrada: (1) de manera que se evite someter al material contenido
en el recipiente (y/o a la estructura dispensadora interior) a una
exposición prolongada a la atmósfera ambiente, y (2) de manera que
se evite la contaminación de los materiales contenidos en el
recipiente impidiendo la entrada de contaminantes.
Tal estructura dispensadora perfeccionada
aceptará también diseños que permitan la incorporación de la
estructura dispensadora como una pieza unitaria con el recipiente,
o como extensión del mismo, y que acepten también el montaje de la
estructura dispensadora sobre el recipiente por separado y de manera
segura.
También sería beneficioso que tal estructura
dispensadora perfeccionada pudiera fabricarse fácilmente con una
variedad de materiales diferentes.
Adicionalmente, sería deseable que tal
estructura dispensadora perfeccionada pudiera estar provista de un
diseño que aceptase técnicas de fabricación eficientes, de alta
calidad, en grandes volúmenes y con una tasa reducida de productos
rechazados.
Preferiblemente, la estructura dispensadora
perfeccionada aceptará también técnicas de fabricación a alta
velocidad que obtengan productos con unas características operativas
consistentes entre una y otra unidad y con alta fiabilidad.
La presente invención proporciona una estructura
dispensadora perfeccionada que puede aceptar unos diseños que
tengan los beneficios y características anteriormente descritos.
El documento EP 0 561 322 A describe una
estructura dispensadora para recipientes que tiene una membrana para
ocluir la abertura del recipiente, un cuerpo para que se extienda
alrededor de la abertura del recipiente y una cubierta dispuesta
sobre la membrana. Una caperuza está unida por unos puentes
frangibles de un anillo de garantía de manera que no pueda
desprenderse la caperuza sin retirar el sello de garantía.
El documento US 5.543.097 describe un sistema de
recipiente que tiene un reborde y un conjunto de caperuza. El
conjunto de caperuza tiene un cuerpo en el cual está montado un
elemento deslizante con un borde cortante. El documento US
5.692.644 describe un recipiente para almacenar separadamente al
menos dos productos. El documento US 4.781.484 describe una unidad
dispensadora para un recipiente que tiene una punta perforante en el
lado interno de una caperuza.
Según un aspecto de la presente invención, se
proporciona una estructura dispensadora para un recipiente que
tiene una abertura hacia el interior del recipiente. La estructura
dispensadora incluye un cuerpo para que se extienda alrededor de la
abertura del recipiente. Una membrana ocluye la abertura del
recipiente. Una envuelta o cubierta móvil está dispuesta sobre la
membrana y encaja herméticamente con el cuerpo para efectuar un
movimiento deslizante axial hacia el interior, desde una posición
exterior hasta una posición desplazada hacia dentro. La cubierta
define un orificio dispensador y define un borde para cortar al
menos una parte de la membrana cuando la cubierta se mueve desde la
posición exterior hasta la posición desplazada hacia dentro.
Según un aspecto de la invención, puede
proporcionarse una banda desgarrable opcional, desprendible, y
testigo de manipulaciones indebidas, para sujetar inicialmente la
cubierta sobre el cuerpo e impedir el movimiento de la cubierta
hacia la posición desplazada hacia dentro hasta que la banda haya
sido desgarrada parcialmente y separada de la cubierta y del
cuerpo.
Según un aspecto de la invención, la cubierta y
el cuerpo definen juntos una cámara por encima de la membrana, y
opcionalmente puede proveerse en la cámara un producto aditivo para
añadir al recipiente después de que se haya cortado al menos una
parte de la membrana. La estructura dispensadora puede tener en la
cámara un producto aditivo exista o no una banda testigo de
manipulaciones indebidas sujetando la cubierta al cuerpo.
Según la estructura dispensadora, se proporciona
una tapa para cerrar el orificio dispensador de la cubierta,
especialmente en aquellas aplicaciones en las que un producto
aditivo está almacenado inicialmente dentro de la cámara de la
cubierta.
Otras numerosas ventajas y características de la
presente invención se harán fácilmente aparentes a partir de la
siguiente descripción detallada de la invención, de las
reivindicaciones y de los dibujos adjuntos.
En los dibujos adjuntos que forman parte de la
memoria técnica, y en los cuales se emplean los mismos números para
designar las mismas piezas a lo largo de los mismos,
la Figura 1 es una vista en perspectiva de una
estructura dispensadora de la presente invención en forma de un
cierre dispensador montado sobre el extremo superior de un
recipiente, con el cierre dispensador representado en una condición
inicialmente cerrada y sellada;
la Figura 2 es una vista similar a la Figura 1,
excepto que la Figura 2 muestra la tapa del cierre dispensador en
una posición totalmente abierta y muestra una corriente de material
aditivo que está siendo vertida a una cámara receptora a través del
orificio dispensador de la envuelta o cubierta del cierre
dispensador;
la Figura 3 es una vista en alzado lateral,
fragmentaria y ampliada, del cierre dispensador con la tapa
abierta;
la Figura 4 es una vista en sección transversal
tomada generalmente por el plano 4-4 de la Figura 1,
y la Figura 4 muestra la tapa del cierre dispensador en la
condición totalmente cerrada (con líneas llenas) y muestra en
transparencia la tapa abierta (con líneas de trazos);
la Figura 5 es una vista similar a la Figura 4,
pero la Figura 5 muestra la banda testigo de manipulaciones
indebidas, o banda desgarrable, que está siendo desgarrada para
permitir el movimiento relativo entre la cubierta del cierre
dispensador y el cuerpo del cierre dispensador;
la Figura 6 es una vista similar a la Figura 4,
pero la Figura 6 muestra una fuerza descendente que está siendo
aplicada sobre la tapa cerrada para forzar hacia abajo la tapa,
junto con la cubierta, con respecto al cuerpo del cierre, con el
fin de cortar la membrana;
la Figura 7 es una vista similar a la Figura 6,
pero la Figura 7 muestra la tapa, junto con la cubierta, desplazadas
hasta la posición totalmente bajada, o desplazada hacia dentro,
posición en la cual la membrana parcialmente cortada está
sustancialmente abierta por completo;
la Figura 8 es una vista en perspectiva de una
segunda realización de una estructura dispensadora de la presente
invención, y la Figura 8 muestra la estructura dispensadora en forma
de un cierre dispensador con una tapa en una posición abierta;
la Figura 9 es una vista en sección transversal,
fragmentaria y muy ampliada, tomada generalmente por el plano
9-9 de la Figura 8;
la Figura 10 es una vista en sección transversal
fragmentaria, similar a la Figura 9, pero la Figura 10 muestra la
tapa en posición totalmente cerrada;
la Figura 11 es una vista superior en planta de
una válvula tipo ranura, autosellante y abrible por presión, que
está montada dentro de la segunda realización de la estructura
dispensadora que se ilustra en las Figuras
8-10;
la Figura 12 es una vista en perspectiva de la
válvula ilustrada en la Figura 11;
la Figura 13 es una vista en alzado lateral de
la válvula ilustrada en las Figuras 11 y 12; y
la Figura 14 es una vista fragmentaria en
sección transversal de la segunda realización de la estructura
dispensadora que se representa invertida y en un modo
dispensador.
Aunque esta invención es susceptible de
realización en muchas formas diferentes, esta memoria técnica y los
dibujos adjuntos describen sólo algunas formas especificas como
ejemplos de la invención. No obstante, la invención no pretende
limitarse a las realizaciones así descritas. El alcance de la
invención está señalado en las reivindicaciones adjuntas.
Por facilidad de descripción, la estructura
dispensadora de esta invención se ha descrito en la posición
operativa normal (vertical), y los términos tales como superior,
inferior, horizontal, etc., se utilizan con referencia a esta
posición. Se entenderá, sin embargo, que la estructura dispensadora
de esta invención puede ser fabricada, almacenada, transportada,
usada y vendida con una orientación diferente de la posición
descrita.
descrita.
En las Figuras 1-7 se ilustra
una realización actualmente preferida de la estructura dispensadora
de la presente invención en forma de un cierre dispensador
designado generalmente en las figuras con el número de referencia
10. La estructura o cierre dispensador 10 está suministrado como una
pieza fabricada por separado para ser montada en lo alto de un
recipiente 12. Se apreciará, sin embargo, que en algunas
aplicaciones puede ser deseable formar la estructura dispensadora
10 como una pieza unitaria o extensión del recipiente 12,.
El recipiente 12 tiene una boca o abertura 14
convencional (Figura 4) que proporciona acceso al interior del
recipiente y al producto 16 contenido en el mismo (Figuras 4 y 6).
El producto 16 puede ser, por ejemplo, un producto comestible
líquido. El producto 16 podría ser cualquier otro material sólido,
líquido, o gaseoso, incluyendo, aunque sin limitarse a los mismos,
un producto alimentario, un producto de higiene personal, un
producto de limpieza industrial o doméstica, un producto de pintura,
un producto de parcheo de paredes, otros compuestos químicos (para
utilizar, por ejemplo, en actividades relativas a fabricación,
mantenimiento comercial o doméstico, construcción, remodelación y
agricultura), etc.
El recipiente 12 puede tener típicamente un
cuello 18 (Figuras 4 y 6) u otra estructura adecuada que defina la
boca o abertura 14 del recipiente (Figura 4). El cuello 18 puede
tener (aunque no necesariamente) una sección transversal de
configuración circular, y el cuerpo del recipiente 12 puede tener la
sección transversal con otra configuración, tal como una sección
transversal de forma ovalada, por ejemplo. El recipiente 12 puede,
por otra parte, tener una forma sustancialmente constante a lo largo
de toda su longitud o altura, sin una porción de cuello con menor
tamaño o diferente sección transversal.
El recipiente 12 puede ser típicamente un
recipiente apretable que tenga una pared o paredes flexibles que
puedan ser agarradas por el usuario y comprimidas para aumentar la
presión en el interior del recipiente de manera que el producto 16
salga del recipiente a través del cierre 10 cuando el cierre 10 se
encuentre abierto. Tal pared del recipiente tiene típicamente una
resiliencia inherente suficiente para que, cuando cesen las fuerzas
de apriete, la pared del recipiente retorne a su forma normal, no
sometida a esfuerzos. Tal estructura es preferible en muchas
aplicaciones, pero puede no ser necesaria o preferible en otras
aplicaciones. De hecho, el recipiente 12 puede ser sustancialmente
rígido.
La estructura o cierre dispensador 10 incluye
una tapa exterior 20, una envuelta o cubierta 22 móvil y subyacente,
una base o cuerpo 24, y una banda testigo de manipulaciones
indebidas o banda desgarrable 26.
La base o cuerpo 24 del cierre define una
faldilla inferior 28 que tiene un medio adecuado de conexión (por
ejemplo, una rosca 30 convencional según se muestra en la Figura 4)
o un reborde convencional de ajuste a presión (no ilustrado) para
ajustar en un medio cooperante adecuado del recipiente, tal como una
rosca 32 (o un reborde, no representado) para sujetar la base 24
del cierre sobre el cuello 18 del recipiente 12.
La base 24 del cierre y el recipiente 12 también
podrían ser unidos, de modo desprendible, por otros medios.
Alternativamente, la base 24 del cierre puede ser unida
permanentemente al recipiente 12 por medio de fusión por inducción,
fusión ultrasónica, pegado, o similar, dependiendo de los materiales
empleados en el recipiente y el cierre. Adicionalmente, según se
mencionó anteriormente, en algunas aplicaciones el cierre podría
formarse como una pieza unitaria o extensión del recipiente 12.
En lo alto de la faldilla 28 del cierre, el
cierre define un escalón anular 34 extendido radialmente hacia
dentro (Figura 4). Proyectándose hacia fuera (es decir, hacia
arriba) desde el escalón 34 se encuentra un collarín anular 36. El
collarín anular 36 puede estar caracterizado de tal modo que defina
una abertura de acceso en la base 24 del cierre. La abertura de
acceso está herméticamente ocluida por una membrana 40 que se
extiende a través de la abertura de acceso definida por el collarín
36 del cuerpo del cierre. En la realización preferida ilustrada, la
membrana 40 es una porción moldeada unitaria con el cuerpo 24 del
cierre. Según se aprecia en la Figura 4, la membrana 40 define una
acanaladura periférica 42, encarada hacia fuera (hacia arriba), que
forma una sección de espesor reducido que tiene un emplazamiento
circular sobre la periferia de la membrana 40 adyacente a la
superficie cilíndrica interior y vertical del collarín 36. El
material con sección de espesor reducido, situado bajo la
acanaladura 42 y alrededor de la periferia de la membrana 40,
funciona como una línea circular de debilidad que se rompe o corta
más fácilmente cuando se abre el cierre mediante un nuevo
procedimiento que se describe con detalle a continuación.
Preferiblemente, un sello 46 anular, flexible y
en forma de "pinza de cangrejo" (Figura 4) se proyecta desde
la porción inferior del escalón 34 del cuerpo del cierre, adyacente
al extremo superior del cuello 18 del recipiente, con objeto de
proporcionar un sello hermético entre la base 24 del cierre y el
cuello 18 del recipiente. Naturalmente, pueden emplearse otros
tipos de sello entre la base del cierre y el recipiente. Además, si
no es necesaria la estanqueidad al aire, no es preciso emplear un
sello 46 entre la base del cierre y el recipiente.
El recipiente 12 y el cierre 10 pueden ser
almacenados normalmente con una orientación vertical (según se
muestra en las figuras) en la cual el cierre 10 está en lo alto del
recipiente. Durante tal almacenamiento, la tapa 20 del cierre puede
estar cerrada o, en ciertos casos, abierta. El recipiente 12 y el
cierre 10 podrían almacenarse también en una posición invertida,
con la tapa 20 en posición cerrada. Cuando el conjunto se almacena
en posición invertida, la tapa 20 del cierre sirve de base de
apoyo.
En la realización preferida, la banda testigo de
manipulaciones indebidas o banda desgarrable 26 está montada de
manera concéntrica alrededor del collarín 36 del cuerpo del cierre.
La banda 26 está unida al collarín 36 del cuerpo del cierre, en
unas posiciones circunferencialmente separadas, con pequeños
elementos o puentes frangibles 50 (Figuras 3, 4 y 5). Cada puente
frangible 50 se extiende desde el collarín 36 y está conectado a la
parte superior de la banda desgarrable 26 (preferiblemente por
moldeo en una sola pieza). Cada puente 50 está conectado también a
la parte inferior de una faldilla exterior 52 (Figura 4) que define
la periferia exterior de la cubierta 22 del cierre por debajo de la
tapa 20. La banda desgarrable 26 incluye una orejeta de tracción
56, agarrable con los dedos, (Figuras 1, 2, 3 y 5) que puede
agarrarse para tirar de la banda 26, radialmente hacia fuera, para
arrancar los puentes frangibles 50 tanto de la parte superior del
collarín 36 del cuerpo del cierre como de la parte inferior de la
faldilla exterior 52 de la cubierta del cierre (según se muestra en
la Figura 5).
La envuelta o cubierta móvil 22 del cierre
incluye un escalón rebajado 58 en el extremo superior de la faldilla
exterior 52 (Figuras 2-4). La tapa 20 incluye una
faldilla periférica 60 que define una superficie 62 de asiento,
anular y encarada hacia abajo (Figura 4), que está adaptada para
asentarse sobre el escalón 58, en lo alto de la faldilla exterior
subyacente 52 de la cubierta.
La cubierta 22 del cierre también incluye
preferiblemente un caño superior 66 (Figuras 2, 3 y 4). El caño 66
define un orificio dispensador 80 (Figuras 2 y 4). Cuando la tapa 20
está en posición cerrada (Figuras 1, 4, 5 y 6), el orificio
dispensador 80 está ocluido por la tapa. Preferiblemente, según se
muestra en las Figuras 2 y 4, la tapa 20 incluye una plataforma 84
en un extremo de la faldilla 60 de la tapa, y desde una región
central de la plataforma 84 se proyecta un collarín o anillo 88 de
sellado para encajar herméticamente con la superficie exterior del
caño 66 de la cubierta cuando la tapa 20 está en posición cerrada
(Figuras 4 y 6).
La cubierta 22 del cierre también incluye
preferiblemente una pared interior anular 90 que se proyecta hacia
abajo o hacia dentro desde el extremo inferior del caño 66 (Figuras
4 y 6). Preferiblemente, la pared anular 90 tiene forma
generalmente cilíndrica, con una superficie exterior cilíndrica que
encaja de manera deslizante y hermética con la superficie interior
del collarín 36 del cuerpo del cierre. La pared anular 90 de la
cubierta tiene un borde inferior inclinado o biselado que forma un
ángulo oblicuo con la membrana 40. El borde 92 está relativamente
afilado por la parte inferior de la pared anular 90, según se indica
por el número de referencia 94 (Figuras 4 y 7). Por otra parte, en
la parte más alta del borde inferior de la pared anular 90, el borde
92 está menos inclinado (en la región indicada por el número de
referencia 96) y por lo tanto no está tan afilado. El borde 92 está
preferiblemente diseñado para cortar la mayor parte, aunque no la
totalidad, de la periferia de la membrana 40 en la acanaladura 42,
según se describe con detalle a continuación.
Puesto que la pared anular 90 de la cubierta del
cierre encaja herméticamente con el collarín 36 del cuerpo del
cierre, y puesto que la tapa 20 puede cerrarse para que ocluya el
orificio dispensador 80 de la cubierta, dentro de la cubierta 22 se
define una cámara hermética entre la tapa 20 situada en el extremo
superior y la membrana 40 en el extremo inferior. La cámara puede
llenarse con un material aditivo 100, si se desea. A continuación
puede cortarse la membrana 40 (según se describe con detalle más
adelante) de tal modo que el material aditivo 100 pueda mezclarse
con el producto 16 contenido en el recipiente. Por ejemplo, el
material aditivo 100 puede ser un polvo que se pretenda mezclar con
un producto líquido 16 contenido en el recipiente para formar una
solución o una mezcla. Un sistema así puede ser especialmente
deseable cuando deban mezclarse entre sí dos materiales diferentes
para formar un compuesto útil, pero cuando tales materiales deban
ser almacenados por separado antes de su utilización debido a
reactividad química o incompatibilidad física durante el
almacenamiento. Tales compuestos resultantes pueden incluir, por
ejemplo, productos de ayuda para la salud y la belleza, compuestos
para limpieza, formulas dentales, productos alimenticios, adhesivos,
pinturas y compuestos especiales en los que la eficacia se degrade
rápidamente con el tiempo después de la mezcla.
La Figura 2 ilustra cómo puede llenarse
inicialmente el cierre 10 con tal material aditivo 100. El
fabricante puede abrir la tapa 20 del cierre y verter luego el
material aditivo 100 por el orificio dispensador 80 hasta que la
cámara definida dentro del cierre, por encima de la membrana 40
(Figura 4), se haya llenado con la cantidad deseada del material
100. Esto puede hacerse antes o después de montar el cierre 10 sobre
el recipiente 12.
El cierre 10 está adaptado para ser abierto
fácilmente por el consumidor. La cubierta 22 del cierre está
adaptada para deslizarse entre una posición elevada, no actuada
(Figuras 1-5) y una posición actuada, desplazada
hacia dentro (Figuras 6 y 7). A este fin, la faldilla exterior 52
de la cubierta del cierre incluye un reborde 108 proyectado
radialmente hacia dentro desde la parte inferior de la faldilla
(Figuras 4, 6 y 7). El exterior del collarín 36 del cuerpo del
cierre está provisto de un reborde 110 proyectado hacia fuera desde
la parte inferior del collarín 36,. Los componentes del cierre
están adaptados para aceptar un pequeño grado de flexión radial, de
manera que los rebordes 108 y 110 pueden desplazarse axialmente al
pasar el uno sobre el otro para formar un ajuste a presión (Figura
10) cuando la cubierta 22 del cierre (y la tapa 20 portada por la
misma) esté suficientemente desplazada hacia dentro (hacia abajo
según se muestra en la Figura 7).
Para abrir totalmente el cierre 20, se tira en
primer lugar de la orejeta desgarrable 26, separándola del cierre
(según se muestra en la Figura 5), para romper los puentes
frangibles 50 que conectan la cubierta 22 del cierre y el collarín
36 del cuerpo del cierre. Puede aplicarse una fuerza actuando
axialmente hacia abajo sobre la parte superior de la tapa 20, según
se indica en las Figuras 6 y 7 por la flecha 120. Una fuerza
descendente suficientemente elevada provoca que la tapa 20 y la
cubierta 22 subyacente se desplacen hacia dentro (hacia abajo) con
respecto al cuerpo 24 del cierre.
Mientras la cubierta 22 se desplaza hacia
dentro, el collarín anular 90 de la cubierta se desplaza hacia
dentro y hacia la membrana 40. El borde 92 de la parte inferior del
collarín 90 de la cubierta entra en contacto con la periferia de la
membrana en la acanaladura 42. Dado que el borde 92 de la cubierta
está biselado con un ángulo oblicuo respecto de la membrana 40, la
membrana 40 se corta primero en la posición en la cual el borde 92
de la cubierta está más bajo. A medida que la cubierta 22 y la tapa
20 siguen desplazándose hacia dentro y hacia la membrana 40, la
periferia de la membrana 40 sigue cortándose a lo largo del
emplazamiento circular de la acanaladura 42.
Cuando la tapa 24 y la cubierta 22 han sido
empujadas hasta la posición totalmente desplazada hacia dentro
(Figura 7), los rebordes 108 y 102 efectúan un ajuste a presión que
impide tirar hacia fuera de la cubierta 22. La porción delantera
del borde cortante 92 de la cubierta se proyecta en el interior del
cuello del recipiente muy por debajo de la parte superior del
cuello del recipiente. Por otra parte, la porción superior 96 del
borde cortante 92 se proyecta sólo ligeramente por debajo del plano
que define la parte inferior de la membrana 40 cuando la membrana
40 está en la posición sellada, sin cortar. Adicionalmente, debido a
que la región superior 96 del borde cortante 92 no está tan afilada
como las porciones inferiores del borde 92, y debido a que la
región superior 96 del borde no se proyecta mucho hacia abajo, la
membrana 40 no se corta junto a la región superior 96 del borde 92.
Así pues, en esta zona, la membrana 40 permanece unida al cuerpo 24
del cierre.
Sin embargo, debido a que la región superior 96
del borde cortante 92 se proyecta ligeramente hacia abajo contra la
membrana 40, la membrana 40 es empujada generalmente hacia abajo
hasta una orientación sustancialmente vertical, según se muestra en
la Figura 7, para proporcionar un camino de flujo generalmente sin
obstrucción entre el recipiente y el interior de la cubierta del
cierre. Cualquier material aditivo 100 presente en la cubierta del
cierre puede caer entonces en el recipiente para mezclarse con el
producto 16 contenido en el recipiente. Si se mantiene la tapa 20
en la posición cerrada, puede agitarse el recipiente 12 para
asegurar una buena mezcla entre el aditivo 100 y el producto 16
contenido en el recipiente 12.
A continuación puede abrirse la tapa 20 y puede
dispensarse la mezcla invirtiendo el recipiente 12. La tapa 20 está
conectada a la cubierta 22 del cierre con una bisagra 130 (Figuras
1, 2 y 4). En una realización preferida actualmente contemplada, la
bisagra 130 es preferiblemente una bisagra a presión que tiene la
configuración descrita en la Patente Estadounidense Nº
5.642.824.
El cierre 10 colocado sobre el recipiente 12
puede estar provisto inicialmente del aditivo 100, aunque el
recipiente 12 esté vacío. Por ejemplo, el recipiente 12 podría tener
un volumen interno predeterminado y podría estar destinado a ser
llenado con un disolvente corriente, fácilmente disponible, tal como
agua. El aditivo 100 podría ser un material especial, más costoso,
que estuviera pre-envasado en el cierre 10 y que
mantuviese su eficacia durante el almacenamiento en el cierre hasta
que el usuario desease preparar una solución diluida. En ese
momento, se desenrosca el cierre 10 del recipiente 12 y se llena el
recipiente 12 con una cantidad predeterminada de diluyente, tal
como agua. A continuación, se vuelve a enroscar el cierre 10 sobre
el recipiente 12 y se acciona para cortar la membrana 40, de manera
que el aditivo 100 pueda mezclarse con el diluyente.
También se contempla que si se usa un material
aditivo 100, tal material añadido pueda ser envasado por separado
en una bolsa (no representada) u otro receptáculo, y sujeto al
recipiente 12 o al cierre 10. Adicionalmente, el componente o
componentes aditivos también podrían ir en una sobretapa (no
representada) unida al cierre 10. El usuario podría colocar después
el aditivo dentro de la cámara del cierre 10. El usuario podría
accionar entonces el cierre 10 para cortar la membrana 40 y
permitir la mezcla del aditivo 100 con el producto 16 contenido en
el recipiente 12. Tales sistema y procedimiento de envase podrían
ser deseables cuando el aditivo 100 se compre por separado del
conjunto de recipiente y cierre que contenga el producto 16, pero
cuando la subsiguiente mezcla del aditivo 100 y del producto 16
deba efectuarse en un sistema cerrado para evitar salpicaduras de
los materiales o de la mezcla resultante que podrían perjudicar el
entorno o producir lesiones si entrase en contacto con la piel.
En las Figuras 8-14 se ilustra
una segunda realización de la estructura dispensadora de la presente
invención. La segunda realización de la estructura dispensadora
está ilustrada en las Figuras 8-14 en forma de un
cierre dispensador designado generalmente en las Figuras
8-14 por el número de referencia 210.
La estructura dispensadora 210 incluye una base
o cuerpo 224 que puede tener sustancialmente la misma estructura
que el cuerpo 24 de la primera realización descrita anteriormente
con referencia a las Figuras 1-7.
La estructura dispensadora 210 también incluye
una envuelta o cubierta móvil 222 que está montada sobre la base
224 y que puede ser conectada inicialmente a la misma con una banda
testigo de manipulaciones indebidas o banda desgarrable 226 (Figura
9) sustancialmente de la misma manera que en la primera realización
ilustrada en las Figuras 1-7 en donde la banda 26
conecta el cuerpo 24 del cierre a la envuelta o cubierta móvil
22.
La envuelta o cubierta móvil 222 de la segunda
realización es generalmente similar a la envuelta o cubierta 22 de
la primera realización, excepto en que el extremo superior de la
cubierta 222 de la segunda realización tiene una región modificada
del orificio dispensador que contiene una válvula dispensadora 345
de tipo ranura, autosellante y abrible por presión, que se describe
con detalle a continuación.
La segunda realización de la estructura
dispensadora 210 también incluye una tapa 220 que está
preferiblemente conectada con una bisagra 230 del tipo a presión,
tal como la bisagra que tiene una configuración como la descrita en
la Patente Estadounidense Nº 5.642.824.
La cubierta 222 incluye preferiblemente un caño
superior 266 que define un orificio dispensador 280 normalmente
ocluido por la válvula cerrada 345 (Figura 9).
La forma preferida de la válvula 345 está
representada en las Figuras 11-13. La válvula 345 es
de un diseño conocido, que emplea un material resiliente y flexible
que puede abrirse para dispensar el producto. La válvula 345 puede
estar moldeada con un material elastomérico termoendurecible
adecuado, tal como caucho natural y similares. Sin embargo, la
válvula 345 está preferiblemente moldeada con un elastómero
termoplástico a base de materiales tales como propileno
termoplástico, etileno, poliuretano y estireno, incluyendo sus
equivalentes halogenados.
En la Patente Estadounidense Nº 5.439.143 se
describe una válvula similar y funcionalmente análoga a la válvula
345. No obstante, la forma preferida de la válvula 345 empleada en
la presente invención tiene una estructura de pestaña periférica
(descrita con detalle a continuación) que difiere de la estructura
de pestaña de la válvula que se muestra en la Patente
Estadounidense Nº 5. 439.143.
Según se ilustra en las Figuras
11-13, la válvula 345 incluye una pared o cara
central flexible 370 que tiene una configuración cóncava (vista
desde el exterior de la estructura dispensadora o cubierta 222 del
cierre) y que define al menos una o preferiblemente dos ranuras
dispensadoras 372, que se extienden a través de la pared o cara
central 370. Una forma preferida de la válvula 345 tiene dos ranuras
372, de igual longitud, que se entrecruzan perpendicularmente entre
sí. Las ranuras entrecruzadas 372 definen en la pared 370 central y
cóncava cuatro aletas o pétalos generalmente en forma de sector. Las
aletas se abren hacia fuera, desde el punto de intersección de las
ranuras 372, en respuesta a un aumento de suficiente magnitud de la
presión del recipiente, de la manera conocida que se describe en la
Patente Estadounidense Nº 5.439.143 y según se muestra en la Figura
14 de este documento.
La válvula 345 incluye una faldilla 374 (Figuras
9 y 13) que se extiende hacia fuera desde la pared central 370 de
la válvula. En el extremo exterior (superior) de la faldilla 374 hay
una pestaña 376 anular y delgada (Figuras 9 y 12) que se extiende
periféricamente desde la faldilla 374. La pestaña delgada 376
termina en una pestaña periférica 378 mayor y mucho más gruesa que
tiene una sección transversal generalmente en forma de cola de
milano.
Según se muestra en la Figura 9, la válvula 345
está montada dentro de la cubierta 222 del cierre. Con este fin, la
porción superior del caño 226 de la cubierta del cierre incluye una
superficie 402 de apriete, troncocónica y encarada hacia abajo,
para que entre en contacto con la superficie superior de la pestaña
378 de la válvula. La superficie inferior de la pestaña 378 de la
válvula está apretada por una superficie 408, troncocónica y
encarada hacia arriba, definida en un anillo 412 de retención que
encaja a presión en una acanaladura receptora 416 definida en el
interior del caño 226. Cuando la válvula 345 está adecuadamente
montada dentro de la cubierta 22, según se ilustra en las Figuras
8, 9, 10 y 14, la pared central 370 de la válvula 345 queda rebajada
por debajo del orificio dispensador 280 de la cubierta definido por
el caño 226 de la cubierta.
La estructura dispensadora 210 se monta sobre el
recipiente, o se fabrica como parte del mismo, antes de la entrega
del paquete al usuario. Si se incluye una tapa 220, la tapa 220 está
en una condición cerrada, y la tapa 220 funciona entonces como
cubierta antipolvo y además proporciona protección ante un contacto
accidental con la válvula 345. La tapa 220 proporciona estas
funciones protectoras durante el transporte del paquete, durante el
almacenamiento y mientras el paquete está expuesto en una tienda, o
mientras el paquete es almacenado inicialmente por el usuario.
El usuario puede pivotar la tapa 220 hasta la
posición totalmente abierta para poder inspeccionar la condición de
la válvula 345 y/o dispensar el contenido del recipiente (después de
retirar la lengüeta desgarrable y empujar hacia abajo la cubierta
para cortar la membrana que atraviesa el recipiente, de la misma
manera ilustrada para la primera realización en la Figura 7).
Una vez cortada la membrana que atraviesa la
abertura del recipiente, puede dispensarse el producto mezclado
contenido en el recipiente invirtiendo el recipiente y apretándolo
para aumentar la presión en el interior del recipiente por encima
del ambiente. Esto impulsa el producto mezclado contenido en el
recipiente hacia la válvula 345, y fuerza la válvula 345 desde la
posición rebajada o retraída (ilustrada por línea de trazos en la
Figura 14) hasta una posición extendida hacia fuera (ilustrada con
líneas llenas en la Figura 14). El desplazamiento hacia fuera de la
pared central cóncava 370 de la válvula 345 es absorbido por la
faldilla 378 flexible y relativamente delgada. La faldilla 378 se
desplaza desde una posición de reposo, autosellada y proyectada
hacia dentro, hasta una posición presurizada y desplazada hacia
fuera, y esto ocurre porque la faldilla 378 "rueda" hacia
fuera y hacia el exterior del caño 226 de la cubierta (hacia la
posición ilustrada con línea llena en la Figura 14). Sin embargo,
la válvula 345 no se abre (es decir, las ranuras 372 no se abren)
hasta que la pared central 370 de la válvula se haya desplazado
sustancialmente por completo hasta una posición totalmente
extendida situada en el pasaje dispensador 280 definido en el
extremo del caño 226, o hasta pasado el mismo. De hecho, mientras
la pared central 370 de la válvula se desplaza hacia fuera, la
pared central 370 de la válvula está sometida a unas fuerzas de
compresión dirigidas radialmente hacia dentro que tienden a
oponerse adicionalmente a la apertura de las ranuras 372.
Adicionalmente, la pared central 370 de la válvula mantiene
generalmente su configuración cóncava mientras de desplaza hacia
fuera, e incluso después de haber alcanzado la posición totalmente
extendida. Sin embargo, cuando la presión interna se hace
suficientemente elevada, las ranuras 372 de la válvula 345 empiezan
a abrirse para dispensar un chorro de producto o una gota de
producto 373, según se muestra en la Figura 14. El producto es
expulsado o descargado a través de las ranuras 372 abiertas.
La tapa 220 puede incluir una estructura para
impedir la descarga del producto del recipiente a través de la
válvula 345 cuando la tapa esté cerrada y el recipiente sea apretado
inadvertidamente o sometido a unas fuerzas de impacto que aumenten
la presión dentro del recipiente. En particular, puede
proporcionarse sobre un panel central 508 de la tapa 220 una espiga
o poste 502 de sellado y un anillo 504 circundante que se proyecten
hacia dentro y hacia la válvula 345 desde el panel central 508 de la
tapa.
El poste 502 puede tener una configuración
generalmente cilíndrica, ya sea maciza o hueca. El poste 502 termina
preferiblemente en una superficie 512 del extremo distal, convexa
hacia fuera, que se adapta generalmente a la configuración cóncava
de la superficie exterior de la pared central 370 de la válvula. Sin
embargo, incluso cuando la tapa 220 está cerrada, la superficie 512
del extremo distal del poste está separada de la pared central 370
de la válvula, hacia el exterior, por una pequeña magnitud que
absorbe un pequeño desplazamiento inicial hacia fuera de la pared
central 370 de la válvula hasta que apoya sobre la superficie 512
del extremo distal del poste antes de que hayan podido abrirse las
ranuras 372 de la válvula. Así pues, cuando el recipiente cerrado
es sometido a fuerzas externas que aumentan la presión interna del
recipiente, la pared central 370 de la válvula es forzada hacia
fuera contra la superficie 512 del extremo conformado del poste 502
de sellado. Esto ocurre por dentro de la posición más exterior, en
la cual se abrirían las ranuras 372 de la válvula. El anillo 504
también puede entrar en contacto con una porción periférica de la
válvula 345, y esto puede ayudar a impedir un desplazamiento
excesivo de la válvula 345 hacia el exterior. Así pues, en tales
situaciones de sobrepresión la válvula 345 permanece herméticamente
cerrada.
En un diseño contemplado que emplea los citados
poste 502 y anillo 504 de sellado, cuando la válvula 345 se
articula o se desplaza hacia fuera desde la posición totalmente
rebajada que se ilustra por líneas de trazos en la Figura 14 hasta
una posición más hacia el exterior, la periferia de la pared central
370 de la válvula y la porción de la faldilla 374 pueden tender a
comprimirse ligeramente en dirección radial hacia dentro para
absorber el desplazamiento de la válvula 345. La ligera reducción de
diámetro de las porciones de la válvula puede ser caracterizada
como cierto desplazamiento "colapsante" que puede producirse
alrededor del extremo distal del poste 502 de sellado de la tapa y
que facilita adicionalmente el sellado de la válvula 345 por el
poste 502 de sellado de la tapa. El contacto hermético entre la
superficie 512 del extremo distal del poste de sellado y la pared
central 370 de la válvula sirve para proporcionar un sellado
altamente efectivo que impide una dispensación indeseada de
producto en la zona de la tapa del cierre.
Preferiblemente, el poste 502 de sellado de la
tapa es liso y libre de indentaciones u otras estructuras que
pudieran recoger producto indeseado, y la superficie lisa del poste
502 de sellado proporciona una superficie de estanqueidad altamente
efectiva para el contacto con la válvula 345.
El desplazamiento de la pared central 370 de la
válvula hacia el exterior, desde la posición rebajada hasta la
posición más desplazada hacia fuera y apoyada contra el poste 345 de
sellado, aumenta temporalmente el volumen interno del sistema. Este
aumento de volumen puede reducir el grado de aumento de presión o
pico de presión, y esto puede ayudar a absorber la condición de
sobrepresión resultante de las fuerzas de impacto externas durante
el transporte o manipulación.
En la Patente Estadounidense Nº 5.213.236 se
describe otra estructura bastante similar de una tapa para impedir
que la válvula se abra cuando la tapa está cerrada. Esta puede ser
preferible en ciertas aplicaciones. En otros diseños, no es preciso
que la tapa 220 tenga necesariamente una estructura que ajuste con
la válvula para impedir la apertura de la válvula durante sucesos
accidentales de sobrepresión.
En una realización preferida, la cubierta 222,
la tapa 220 y la bisagra 230 están moldeadas con un primer
material, tal como polipropileno, y la válvula 345 está moldeada con
un segundo material, tal como un elastómero termoplástico. El uso
de un elastómero termoplástico para el moldeo por inyección de la
válvula 345 es deseable en muchas aplicaciones porque un elastómero
termoplástico proporciona características adecuadas que se adaptan
a la deseada apertura y cierre de la válvula 345 en respuesta a los
cambios de presión en el interior del recipiente.
El uso de una válvula 345 es ventajoso por
cuanto el contenido del recipiente no puede derramarse del
recipiente si este es accidentalmente golpeado por el usuario.
Claims (10)
1. Una estructura dispensadora para un
recipiente (12) que tiene una abertura hacia el interior del
recipiente, comprendiendo dicha estructura dispensadora:
una membrana (40) para ocluir dicha abertura del
recipiente;
un cuerpo (24) para extenderse alrededor de
dicha abertura del recipiente y que tiene un collarín (36) que se
extiende hacia fuera alrededor de dicha membrana (40);
una cubierta (22) dispuesta sobre dicha membrana
(40) de manera que dicha cubierta (22) y dicho cuerpo (24) definan
juntos una cámara sobre dicha membrana (40) para contener un
producto aditivo (100) y estando la cubierta (22) en contacto
hermético con dicho cuerpo (24) para absorber el desplazamiento
deslizante axial desde una posición exterior hasta una posición
desplazada hacia dentro, definiendo dicha cubierta (22) un orificio
dispensador (80) y definiendo un borde (92) para cortar al menos
parte de dicha membrana (40) cuando dicha cubierta (22) es
desplazada desde dicha posición externa hasta dicha posición
desplazada hacia dentro, incluyendo dicha cubierta (22) una pared
anular interna (90);
dicha cubierta (22) del cierre incluye
adicionalmente una faldilla exterior (52) de la cubierta, en la cual
dicho borde (92) de la cubierta está definido a lo largo de una
porción inferior de dicha pared anular interna (90) de la cubierta
con un ángulo oblicuo a dicha membrana (40) y dicha faldilla
exterior (52) de la cubierta está separada radialmente hacia fuera
con respecto a dicha pared anular interior (90) de la cubierta, y es
concéntrica con la misma, y dicha faldilla exterior (52) de la
cubierta está adaptada para ser orientada concéntricamente con dicho
collarín (36) del cuerpo del cierre, y por el exterior del mismo,
cuando dicha cubierta (22) se encuentra en dicha posición desplazada
hacia dentro;
una banda (26) retirable y testigo de
manipulaciones indebidas está inicialmente sujeta a dicha faldilla
exterior (52) de la cubierta para impedir el desplazamiento de dicha
cubierta (22), hacia dicha posición desplazada hacia dentro, hasta
que dicha banda sea desgarrada al menos parcialmente y separada de
dicha cubierta (22), estando localizada dicha banda (26)
generalmente concéntrica con dicho collarín (36) y radialmente por
fuera del mismo;
incluyendo adicionalmente dicha estructura
dispensadora al menos un elemento frangible (50) que conecta dicha
banda (26) a dicha faldilla exterior (52) de la cubierta;
caracterizada porque
la estructura dispensadora incluye
adicionalmente una tapa (20) y una bisagra (130) que conecta dicha
tapa (20) a dicha cubierta (22) para absorber el desplazamiento de
dicha tapa entre una posición cerrada sobre dicho orificio
dispensador (80) de la cubierta, para cerrar dicho orificio (80), y
una posición abierta separada de dicha posición cerrada de la tapa,
de manera que dicha cámara puede llenarse con dicho producto
adicional (100) a través del orificio dispensador (80) de la
cubierta (22) cuando dicha tapa (20) está en dicha posición
abierta.
2. La estructura dispensadora acorde con la
reivindicación 1 en la cual
dicha membrana (40) está formada como una
extensión unitaria de dicho cuerpo (24);
dicho collarín (36) incluye un reborde anular
(110) extendido radialmente; y
dicha faldilla exterior (52) de la cubierta
incluye un reborde anular (108) para efectuar un ajuste a presión
con dicho reborde anular (110) del collarín cuando dicha cubierta
(22) está en dicha posición desplazada hacia dentro.
3. La combinación acorde con las
reivindicaciones 1 ó 2 en la cual
dicha combinación tiene la forma de un cierre
(10) formado por separado de dicho recipiente (12) y llenado con
dicho producto adictivo (100); y
dicho cuerpo (24) puede sujetarse de manera
desprendible a un extremo de dicho recipiente (12).
4. La combinación acorde con una de las
reivindicaciones 1 a 3 en la cual dicho cuerpo (24) se extiende
desde dicho recipiente (12) como una parte unitaria de un extremo de
dicho recipiente.
5. La combinación acorde con una de las
reivindicaciones 1 a 3 en la cual dicho cuerpo (24) incluye una
faldilla inferior (28) con una rosca interior (30) para enroscar en
una rosca exterior (32) de dicho recipiente.
6. La combinación acorde con la reivindicación 5
en la cual
dicho cuerpo (24) incluye un escalón anular (34)
en el extremo superior de dicha faldilla inferior (28) e incluye un
collarín anular (36) que se extiende hacia fuera desde dicho escalón
en dirección opuesta a dicha faldilla inferior y que tiene una
porción inferior que define dicha abertura de acceso; y
dicha membrana (40) se extiende a través de
dicha abertura de acceso en la parte inferior de dicho collarín
anular como una parte moldeada unitariamente con dicho cuerpo (24)
del cierre.
7. La combinación acorde con una de las
reivindicaciones 1 a 6 que incluye adicionalmente una válvula (345)
autosellada, de tipo ranura, abrible por presión, montada dentro de
dicha cubierta (22) en dicho orificio dispensador para controlar el
flujo a través de dicho orificio.
8. La combinación acorde con una de las
reivindicaciones 1 a 7 en la cual
dicha cubierta (22) incluye un caño (66)
proyectado hacia arriba que define dicho orificio dispensador (80),
y
dicha tapa (20) incluye un anillo (88) adaptado
para encajar herméticamente con una superficie exterior de dicho
caño cuando dicha tapa está en dicha posición cerrada.
9. La combinación acorde con una de las
reivindicaciones 1 a 8 en la cual dicha membrana (40) está formada
como una extensión unitaria de dicho cuerpo (24).
10. La combinación acorde con la reivindicación
9 en la cual dicha membrana (40) define una acanaladura periférica
(42), encarada hacia fuera, que forma una sección de espesor
reducido alineada axialmente con dicho borde de la cubierta.
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