ES2494795T3 - Tapón dispensador con depósitos seleccionables - Google Patents

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ES2494795T3 ES13157070.7T ES13157070T ES2494795T3 ES 2494795 T3 ES2494795 T3 ES 2494795T3 ES 13157070 T ES13157070 T ES 13157070T ES 2494795 T3 ES2494795 T3 ES 2494795T3
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Abstract

Un tapón de cámaras múltiples (1, 100) para mezclar y dispensar selectivamente diferentes sustancias fluidas, incluyendo: un pistón principal (12, 112) para recibir una sustancia fluida primaria de un depósito primario y dispensarla a una cámara de mezcla (4, 104) en un alojamiento (23, 123); una pluralidad de depósitos secundarios (2a, 2b, 2c, 102a, 102b, 102c) para almacenar una pluralidad de sustancias fluidas secundarias; una pluralidad de pistones de refuerzo (14a, 14b, 14c, 114a, 114b, 114c), estando asociado cada uno de la pluralidad de pistones de refuerzo (14a, 14b, 14c, 114a, 114b, 114c) con un depósito respectivo de la pluralidad de depósitos secundarios (2a, 2b, 2c, 102a, 102b, 102c) para dispensar una sustancia fluida secundaria contenida en el depósito secundario asociado (2a, 2b, 2c, 102a, 102b, 102c); y un selector (20, 120) para seleccionar uno de la pluralidad de pistones de refuerzo (14a, 14b, 14c, 114a, 114b, 114c) a accionar simultáneamente con el accionamiento del pistón principal (12, 112); donde el movimiento del pistón principal (12, 112) desde una posición no accionada a una posición accionada hace que se dispense una primera cantidad de la sustancia fluida primaria, y hace que se dispense una segunda cantidad de la sustancia fluida secundaria seleccionada, donde las sustancias fluidas primaria y secundarias se mezclan y dispensan al menos parcialmente desde un extremo de dispensación (6, 106).

Description

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DESCRIPCIÓN
Tapón dispensador con depósitos seleccionables
La presente invención se refiere a tapones dispensadores en general, y en particular a un tapón dispensador que permite la adición selectiva de un fluido secundario desde uno de varios depósitos auxiliares.
Antecedentes de la invención
Hoy día hay en el mercado muchas sustancias o productos fluidos envasados que ofrecen a los consumidores muchas opciones con respecto a los productos de cuidado personal, cuidado oral, y cuidado del hogar. Tales productos pueden incluir, sin limitación, gel de baño, jabón líquido, lociones corporales, champú, acondicionadores, productos de limpieza del hogar, etc. Los productos pertenecientes a la misma categoría están a menudo disponibles en varias formulaciones, colores, y/o fragancias que se añaden al tipo y número de productos disponible. Sin embargo, los productos están a menudo envasados solos en un solo depósito. Así, si los consumidores desean experimentar más de un producto en cualquier momento, por lo general deben comprar y almacenar varios recipientes o botellas de productos individuales de modo que el producto deseado esté disponible cuando sea necesario. La compra de muchos recipientes individuales separados para obtener la variedad de productos deseados puede ser una propuesta costosa y engorrosa de almacenar.
US2006/0213927 describe un dispensador de producto fluido que tiene depósitos de fluido primero y segundo.
Así, sería deseable proporcionar múltiples opciones de producto dentro de un solo recipiente conveniente. Por ejemplo, sería deseable permitir al usuario seleccionar de entre una variedad de opciones de aromas diferentes que se podrían mezclar o añadir a un producto líquido básico tal como un gel de baño o champú.
Se han usado en el pasado varios dispositivos para mezclar fluidos durante la dispensación. Tales dispositivos anteriores incluyen a menudo un solo depósito flexible que aloja compartimientos de fluido separados por una pared, donde la compresión del depósito comprime los componentes separados expulsándolos por una boquilla común para mezclarlos en el lugar de dispensación. Otros dispositivos, tales como los comúnmente usados para mezclar cementos epoxi, implican la dispensación conjunta de componentes desde cámaras separadas usando un pistón accionado con el dedo. Otros dispositivos dividen los componentes individuales dentro de un solo depósito usando una membrana frangible que se puede romper durante la operación de dispensación de modo que los componentes se puedan mezclar dentro del depósito y dispensar como uno solo.
Breve resumen de la invención
Se describe un dispositivo para dispensar una sustancia fluida primaria a partir de un depósito principal de un recipiente, donde el usuario también puede seleccionar una variedad de sustancias fluidas secundarias de una pluralidad de depósitos adicionales. El dispositivo permite mezclar y dispensar las sustancias fluidas primaria y secundarias al mismo tiempo. En una realización, el dispositivo descrito permite al usuario seleccionar de entre una variedad de aromas diferentes en un gel de baño líquido primario o champú.
La presente invención proporciona un tapón de cámaras múltiples para mezclar y dispensar selectivamente diferente sustancias fluidas, como el definido en la reivindicación 1.
Más campos de aplicabilidad de la presente invención serán evidentes por la descripción detallada que se ofrece a continuación. Se deberá entender que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican la realización preferida de la invención, son a efectos de ilustración solamente y no tienen la finalidad de limitar el alcance de la invención.
Breve descripción de los dibujos
Estas y otras características y ventajas del dispositivo descrito se describirán más plenamente o serán obvias por la descripción detallada siguiente de la realización preferida del dispositivo, que se ha de considerar conjuntamente con los dibujos acompañantes donde números análogos se refieren a partes análogas, y donde además:
La figura 1 es una vista despiezada de una primera realización del tapón dispensador descrito.
Las figuras 2A -2C son vistas cortadas del tapón de la figura 1 que representa un elemento de bloqueo ejemplar.
Las figuras 3A -3C son vistas de detalle de un sistema indicador de nivel ejemplar para uso con el tapón de la figura
1.
La figura 4 es una vista cortada de una segunda realización del tapón dispensador descrito.
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La figura 5 es una vista despiezada del tapón dispensador de la figura 4.
La figura 6 es una vista superior del tapón dispensador de la figura 4.
Y la figura 7 es una vista lateral parcial de un elemento de pestaña de enganche de pistón para uso con el tapón de las figuras 4-6.
Se apreciará que todos los dibujos son de tipo esquemático y no son representaciones físicas reales de los artículos, componentes o sistemas aquí descritos, y además no se han representado a escala. Los dibujos deberán ser interpretados consiguientemente.
Descripción detallada
Esta descripción de realizaciones ilustrativas según los principios de la presente invención se deberá leer en conexión con los dibujos acompañantes, que se han de considerar parte de toda la descripción escrita. En la descripción de realizaciones de la invención aquí descrita, cualquier referencia a dirección u orientación se hace simplemente a efectos de conveniencia de la descripción y no se ha previsto de ninguna forma que limite el alcance de la presente invención. Términos relativos tal como “inferior”, “superior”, “horizontal”, “vertical”, “encima”, “debajo”, “arriba”, “abajo”, “superior” e “inferior” así como sus derivados (por ejemplo, “horizontalmente”, “hacia abajo”, “hacia arriba”, etc) se deberán interpretar con referencia a la orientación entonces descrita o representada en el dibujo que se explique. Estos términos relativos son a efectos de conveniencia de la descripción solamente y no requieren que el aparato sea construido u operado en una orientación concreta a no ser que eso se indique explícitamente. Términos tales como “montado”, “fijado”, “conectado”, “acoplado”, “interconectado” y similares se refieren a una relación donde las estructuras están fijadas o montadas una en otra directa o indirectamente a través de estructuras intervinientes, así como accesorios o relaciones tanto móviles como rígidos, a no ser que se indique expresamente lo contrario. Además, las características y beneficios de la invención se ilustran por referencia a las realizaciones preferidas. Consiguientemente, la invención no se deberá limitar expresamente a tales realizaciones preferidas que ilustran alguna posible combinación no limitadora de elementos que pueden existir solos o en otras combinaciones de elementos; definiéndose el alcance de la invención por las reivindicaciones anexas.
La figura 1 representa una primera realización de un tapón dispensador 1 para realizar la mezcla y dispensación selectivas de componentes fluidos primario y secundarios. El tapón dispensador 1 está montado, en la práctica, en la boca de una botella (no representada) que contiene un fluido primario, tal como gel de baño, jabón líquido, loción corporal, champú, acondicionador, producto de limpieza del hogar, o análogos. El tapón dispensador 1 propiamente dicho incluye una pluralidad de depósitos secundarios 2a, 2 b, 2c, cada uno de los cuales contiene un material secundario diferente, tal como líquido, un sólido fluido (por ejemplo, perlas, polvo), fragancia/perfume o tinte. La invención no se limita a tres depósitos 2a, 2b, 2c, y podría incluir solamente un depósito secundario o más de tres depósitos secundarios. La operación del tapón dispensador 1 hace que una cantidad del material secundario seleccionado sea expulsada de su depósito a una cámara de mezcla 4 para mezclarse con una cantidad del fluido primario. La mezcla se dispensa a continuación por un extremo de dispensación 6 del tapón 1, preparado para uso.
El tapón 1 puede tener un eje longitudinal A-A, y un extremo de enganche de botella 8 dispuesto en un extremo del tapón 1 enfrente del extremo de dispensación 6. El extremo de enganche de botella 8 permite montar el tapón 1 en la boca de una botella conteniendo un fluido primario deseado, como se ha descrito previamente. En una realización, el extremo de enganche de botella 8 incluye roscas internas configuradas para acoplar con roscas externas de una botella de plástico conteniendo el fluido primario. Se apreciará, sin embargo, que también se puede usar cualquier otro tipo de sistema de enclavamiento, tal como una conexión del tipo de bayoneta. Alternativamente, el extremo de enganche de botella 8 se puede termosellar o conectar permanentemente de otro modo a la boca de la botella. Se apreciará que el tapón 1 se puede facilitar integral con una botella, o puede estar configurado para encajar en una variedad de diferentes botellas o recipientes. Por ejemplo, el tapón 1 puede incluir un mecanismo de bloqueo regulable de tal manera que el mecanismo de bloqueo pueda ser regulado para encajar en las diferentes botellas o recipientes.
El tapón 1 puede incluir una disposición de pistón doble 10 para expulsar una cantidad de un material secundario seleccionado de uno de los depósitos 2a-c a la cámara de mezcla 4 para mezcla con el fluido primario. Además de mezclar los dos materiales, la disposición de pistón doble 10 también sirve para dispensar el material mezclado por el extremo de dispensación 6 del tapón 1.
La disposición de pistón doble 10 puede incluir un pistón principal 12 y una pluralidad de pistones de refuerzo 14a-c, donde cada uno de los pistones de refuerzo 14a-c está asociado con un depósito respectivo 2a-c. El número de pistones de refuerzo 14a-c depende del número de depósitos secundarios. Hay igual número de pistones de refuerzo 14a-c y depósitos secundarios. El pistón principal 12 puede estar asentado para movimiento deslizante a lo largo del eje longitudinal A-A dentro de una base de pistón 16. La base de pistón 16 se recibe dentro de un cilindro 18 que contiene la cámara de mezcla 4. Entre la base de pistón 16 y el cilindro 18 se ha colocado una sección de accionamiento de depósito 20, que puede funcionar para seleccionar un depósito 2a-c del que se expulse una cantidad de material secundario a la cámara de mezcla 4. La base de pistón 16, la sección de accionamiento de
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depósito 20 y el cilindro 18 pueden estar contenidos dentro de un alojamiento de tapón 23. En un extremo 25, el alojamiento de tapón 23 incluye una estructura (por ejemplo, roscas) para enganchar la boca de una botella. En un extremo opuesto 27, el alojamiento de tapón 23 incluye el extremo de dispensación 6 del tapón 1. El extremo 27 puede incluir una válvula unidireccional apropiada para permitir la salida de material dispensado del tapón 1, y para evitar que aire u otro material vuelvan al tapón 1. En una realización, la válvula unidireccional incluye un elemento en forma de cúpula flexible en el que se ha formado una pluralidad de hendiduras.
Como se ha indicado, el pistón principal 12 desliza dentro de la base de pistón 16 durante la operación del dispositivo. La base de pistón 16 tiene una porción de pestaña superior 22 y una porción cilíndrica inferior 24 que está dimensionada para recibir una porción cilíndrica de cuerpo 26 del pistón principal 12. El pistón principal 12 también tiene una porción de pestaña superior 28, cuyo lado inferior engancha la porción de pestaña superior 22 de la base de pistón 16 cuando el pistón principal 12 engancha completamente con la base de pistón 16. Así, la carrera descendente del pistón principal 12 es limitada por el enganche de las respectivas porciones de pestaña superiores 22, 28 del pistón principal 12 y la base de pistón 16. El pistón principal 12 es alejado normalmente de la base de pistón 16 como se explicará más tarde. Así, en una posición inicial, la porción de pestaña superior 28 del pistón principal 12 se coloca a una distancia “D” de la porción de pestaña superior 22 de la base de pistón 16. Cuando el dispositivo es accionado, entra fluido primario en la porción cilíndrica de cuerpo 26 del pistón principal 12, empujando el pistón principal 12 a lo largo del eje longitudinal A-A, a enganche adicional con la base de pistón 16. El accionamiento puede ser mediante alguno de varios métodos tal como compresión, o por un dispositivo mecánico energizado por muelles, motores o análogos. Aberturas correspondientes 30, 32 dispuestas en las respectivas paredes delanteras 31, 33 de la porción cilíndrica de cuerpo 26 del pistón principal 12 y la porción cilíndrica inferior 24 de la base de pistón 16 permiten que parte del fluido primario pase a la cámara de mezcla 4, mezclándose con el material secundario. Se puede disponer válvulas unidireccionales adecuadas en las aberturas 30, 32 para permitir un flujo de fluido primario en una dirección deseada solamente a través del pistón principal 12 y la base de pistón 16. Una lista no limitativa de tales válvulas incluye válvulas de aleteo elastoméricas, válvulas de retención de bola, un tabique con una hendidura o hendiduras, y análogos.
Además de admitir fluido primario a la cámara de mezcla 4, el pistón principal 12 también engancha la sección de accionamiento de depósito 20 para accionar selectivamente los pistones de refuerzo 14a-c para empujar un material secundario seleccionado a la cámara de mezcla 4. La sección de accionamiento de depósito 20 puede incluir un conjunto de aro de empuje rotativo 34, un aro de selección de pistón 36, un muelle de aro de empuje 38, depósitos de material secundario 2a-c, y cilindros de pistón de refuerzo 40a-c que reciben los pistones de refuerzo 14a-c.
El conjunto de aro de empuje rotativo 34 incluye una estructura de aro 42, alrededor de la que están colocadas una pluralidad de guías sobresalientes hacia arriba 44 configuradas para enganchar la porción de pestaña superior 28 del pistón principal 12. Las guías 44 son recibidas dentro de agujeros de forma correspondiente 46 en la porción de pestaña superior 22 de la base de pistón 16 de modo que el conjunto de aro de empuje 34 resida debajo de la base de pistón 16, sobresaliendo las guías 44 por encima de la base de pistón 16. El conjunto de aro de empuje 34 incluye además una pestaña colocada radialmente 48 que está configurada para enganchar un pistón seleccionado de los pistones de refuerzo 14a-c cuando la pestaña está alineada con el pistón de refuerzo seleccionado 14a-c. El conjunto de aro de empuje 34 se puede enganchar con un aro (no representado) que es accesible desde el exterior del alojamiento de tapón 23 para que el usuario pueda girar manualmente el conjunto 34 para seleccionar un depósito deseado 2a-c para mezcla con el fluido primario.
El aro de selección de pistón 36 es un elemento en forma de disco que tiene en el centro un agujero 50 que está dimensionado para recibir la porción cilíndrica inferior 24 de la base de pistón 16. El aro de selección de pistón 36 también tiene una pluralidad de aberturas radiales 52 dimensionadas y conformadas para permitir que la pestaña 48 del conjunto de aro de empuje 34 pase a través del aro 36 cuando la pestaña 48 esté alineada con una de las aberturas 52. Las aberturas 52 están colocadas para recubrir uno de los pistones de refuerzo 14a-c de modo que un pistón 14a-c pueda ser accionado girando el conjunto de aro de empuje 34 de modo que la pestaña 48 recubra una abertura seleccionada 52.
El conjunto de aro de empuje rotativo 34 es empujado hacia la base de pistón 16 por el muelle 38. Este empuje hace que las guías 44 se muevan dentro de agujeros 46 ejerciendo presión en la porción de pestaña superior 28 del pistón principal 12, separando la porción de pestaña superior 28 del pistón principal 12 de la porción de pestaña superior 22 de la base de pistón 16.
Cuando el pistón principal 12 es empujado hacia abajo (contra la fuerza del muelle 38), la porción de pestaña superior 28 ejerce presión contra las guías 44 que hacen que la pestaña 48 del conjunto de aro de empuje 34 se desplace hacia abajo a través de una abertura correspondiente 52 en el aro de selección de pistón 36. El movimiento descendente continuado del conjunto de aro de empuje 34 hace que la pestaña 48 enganche y accione el pistón de refuerzo seleccionado 14a-c, que empuja el material secundario presente en el depósito asociado 2a-c a la cámara de mezcla 4.
Como se ha indicado previamente, cada uno de los pistones de refuerzo 14a-c está asociado con un depósito respectivo de los depósitos de material secundario 2a-c. En la realización ilustrada, los pistones de refuerzo 14a-c y
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los depósitos 2a-c están dispuestos debajo del conjunto de aro de empuje 34 y el aro de selección de pistón 36. Los pistones 14a-c y los depósitos 2a-c pueden estar uniformemente espaciados alrededor de la circunferencia del espacio cilíndrico definido por el cilindro 18. Los depósitos 2a-c están en comunicación de fluido con el pistón de refuerzo asociado 14a-c de modo que una carrera descendente del pistón haga que el material del depósito 2a-c sea expulsado a la cámara de mezcla 4. En una realización, los depósitos 2a-c están conectados a su pistón de refuerzo asociado 14a-c mediante un pequeño tubo u otro conducto dispuesto entre los dos.
Para claridad de la ilustración, los depósitos 2a-c se representan en la figura 1 con partes superiores abiertas. Se apreciará, sin embargo, que se facilitarán partes superiores cerradas 3a-c (véase las figuras 2A-2C)) para cada uno de los depósitos 2a-c. En una realización, las partes superiores cerradas 3a-c estarán montadas en los depósitos 2a-c para que las partes superiores puedan deslizar hacia abajo dentro de los depósitos 2a-c cuando se expulse fluido. La disposición de deslizamiento superior minimiza o elimina la necesidad de proporcionar un recorrido de aire a los depósitos 2a-c para facilitar el movimiento de salida del fluido de los depósitos 2a-c. Se puede colocar muelles individuales 15a-c entre el aro de selección de pistón 36 y las partes de deslizamiento superiores 3a-c para empujar las partes superiores 3a-c hacia abajo a enganche con el fluido presente en los depósitos 2a-c. Así, cuando se expulse fluido de un depósito 2a-c, el muelle asociado 15a-c empujará la parte superior 3a-c hacia abajo al depósito 2a-c para mantener automáticamente la parte superior 3a-c a nivel con la parte superior del fluido en el depósito 2a
c.
Como una alternativa o además de la disposición de deslizamiento superior, se puede facilitar recorridos de aire a los depósitos 2a-c para facilitar la expulsión de fluido al accionamiento de los pistones 14a-c.
En una realización, el fluido del depósito 2a-c es expulsado por la parte inferior del pistón de refuerzo asociado 14ac y a la cámara de mezcla 4 al accionamiento del pistón 14a-c. En otra realización, se expulsa fluido a la dirección de la cámara de mezcla 4 desde el depósito 2a-c cuando el depósito 2a-c es presurizado por un pistón accionado 14a-c. En cualquier caso, se colocará una válvula unidireccional apropiada entre el pistón 14a-c y la cámara de mezcla 4, o entre el depósito 2a-c y la cámara de mezcla 4. Además, se puede disponer una válvula unidireccional entre el depósito 2a-c y el pistón asociado 14a-c para controlar el movimiento de fluido entre ellos. Una lista no limitativa de válvulas unidireccionales adecuadas incluye válvulas de aleteo elastoméricas, válvulas de retención de bola, un tabique con una hendidura o hendiduras, y análogos.
Cada uno de los pistones de refuerzo 14a-c puede estar provisto de un muelle 17a-c colocado debajo de un borde superior 19a-c del pistón 14a-c y el cilindro asociado 40a-c. Estos muelles 17a-c se comprimen cuando la pestaña 48 del conjunto de aro de empuje 34 engancha el pistón de refuerzo seleccionado 14a-c para moverlo hacia abajo dentro del cilindro de refuerzo asociado 40a-c. Después del accionamiento, cuando la pestaña 48 del conjunto de aro de empuje 34 se desengancha del pistón de refuerzo 14a-c, el muelle 17a-c hace que el pistón de refuerzo 14ac se desplace hacia arriba dentro del cilindro asociado 40a-c de modo que el pistón 14a-c esté de nuevo en posición para ser accionado de nuevo. En una realización, este movimiento hacia arriba puede hacer que se aspire fluido del depósito 2a-c al cilindro 40a-c mediante un efecto a modo de jeringa. De esta forma, el pistón 14a-c se “carga” y prepara para dispensación adicional.
Con referencia a las figuras 2A-2C, se muestra un elemento de bloqueo ejemplar. Este elemento evita la operación del tapón 1 cuando el usuario selecciona un depósito vacío 2a-c. Dicho elemento puede ser deseable de modo que el usuario no sea capaz de operar el tapón 1 con un depósito vacío 2a-c seleccionado. Las figuras 2A-2C muestran una sección transversal del depósito 2a, aunque se apreciará que se facilitará una disposición similar para los otros depósitos 2b, 2c. Como se ha indicado previamente, el depósito 2a puede tener una parte superior 3a que puede deslizar con respecto al depósito 2a de modo que, cuando se expulse fluido del depósito 2a, la parte superior 3a se mueva hacia abajo para permanecer en contacto con la superficie superior del fluido. Un brazo rotativo 5a tiene un primer extremo con un saliente lateral 7a colocado dentro de una abertura lateral 9a en la parte superior 3a de modo que el brazo 5a pueda pivotar con respecto a la parte superior 3a. Un segundo extremo 11a del brazo rotativo 5a contacta el aro de selección de pistón 36. Aunque no se representa, se facilita un muelle para empujar el segundo extremo 11a del brazo 5a a enganche con el aro de selección de pistón 36. La figura 2A representa una posición del tapón 1 en la que el depósito 2a está lleno del fluido secundario, de tal manera que la parte superior 3a esté en una posición superior con respecto al depósito 2a. En esta condición, el brazo 5a es generalmente paralelo a la parte superior 3a y el aro de selección de pistón 36. La figura 2B representa una posición del tapón 1 en la que el depósito 2a se ha vaciado parcialmente del fluido secundario. En esta posición, la parte superior 3a se ha movido hacia abajo dentro del depósito 2a, y el muelle ha hecho que el brazo 5a gire en la dirección de la flecha “A” alrededor del saliente lateral 7a para mantener el segundo extremo 11a del brazo en contacto con el aro de selección de pistón
36. La figura 2C representa una posición del tapón 1 en la que el depósito 2a se ha vaciado sustancial o completamente del fluido secundario. En esta posición, la parte superior 3a contacta la parte inferior del depósito 2a, y el muelle ha hecho que el brazo 5a gire más en la dirección de la flecha “A” de tal manera que el brazo 5a sea generalmente perpendicular a la parte superior 3a y el aro de selección de pistón 36. En esta posición, una punta 13a del brazo engancha un rebaje 140a en el pistón de refuerzo 14a. Una vez que la punta 13a engancha el rebaje 140a, el brazo 5a bloquea el pistón 14a y evita que se desplace hacia abajo, evitando por ello la operación del tapón 1 a condición de que se seleccione el depósito vacío 2a. El tapón 1 puede operar con otro depósito (por ejemplo, 2bc) en el que quede una sustancia fluida secundaria.
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En una realización, se puede disponer un indicador de ventana en un lado del tapón 1 para proporcionar una indicación visual relativa al nivel de llenado de un depósito concreto 2a-c. En una realización (representada en las figuras 3A-3C) el brazo 5a puede incluir otra extensión lateral 111a colocada en el segundo extremo 11a que engancha un elemento deslizante 113a recibido dentro de un rebaje correspondiente 230 en el lado del alojamiento de tapón 23. El elemento deslizante 113a puede tener un color o sombreado concreto de modo que su posición se pueda observar desde fuera del tapón 1 a través del rebaje 230. Así, cuando el brazo 5a gira (es decir, cuando el depósito 2a se vacía), el elemento deslizante 113a se mueve dentro del rebaje 230, produciendo un cambio de color o sombreado que corresponde a la posición de la parte superior 3a. Dado que se puede ver este cambio de color o sombreado desde fuera del tapón 1, el usuario puede saber al instante si un depósito concreto se ha vaciado.
La cámara de mezcla 4 puede tener elementos que facilitan o mejoran la mezcla de los fluidos primario y secundarios para asegurar que se dispense un producto final por el extremo de dispensación 6 del tapón 1. Una lista no limitativa de tales elementos incluye aletas de mezcla, tamices decalados, un venturi, un recorrido de flujo tortuoso, álabes plegados o curvados, división del flujo para movimiento multidireccional simultáneo de fluidos, un cilindro montado transversalmente con protuberancias, y análogos. La selección de una disposición de mezcla concreta depende de la cantidad de mezcla deseada para una aplicación concreta.
En la operación, el usuario selecciona uno de los depósitos 2a-c conteniendo un material secundario deseado a añadir al fluido primario en la botella. Esto se realiza girando manualmente un aro u otro elemento agarrable para mover el aro de pistón rotativo 34 de tal manera que la pestaña 48 recubra una abertura radial deseada 52 en el aro de selección de pistón 36. Una vez seleccionado el depósito deseado 2a-c, el usuario comprime la botella, empujando fluido primario a la porción cilíndrica 26 del pistón principal 12. El fluido primario ejerce presión contra la pared delantera 31 del pistón principal 12, que mueve el pistón principal 12 dentro de la porción cilíndrica 24 de la base de pistón 16 a lo largo del eje longitudinal A-A. Cuando el pistón principal 12 se mueve dentro de la base de pistón 16, una porción del fluido primario pasa a través de los agujeros 30, 32 en el pistón 12 y la base 16, y entra en la cámara de mezcla 4. Además, cuando el pistón principal 12 se mueve, unas guías 44 del conjunto de aro de empuje 34 son empujadas hacia abajo como resultado de su enganche con la porción de pestaña superior 28 del pistón principal 12. Cuando el conjunto de aro de empuje 34 se desplaza hacia abajo, la pestaña radial 48 engancha el pistón de refuerzo 14a-c asociado con el depósito seleccionado por el usuario 2a-c. Cuando el pistón principal 12 continúa su movimiento, el pistón de refuerzo 14a-c empuja material secundario contenido en el depósito seleccionado 2a-c a la cámara de mezcla 4, donde el fluido primario y el material secundario son mezclados y dispensados por el extremo de dispensación 6 del tapón 1.
Una vez que el usuario deja de comprimir la botella, el muelle 38 empuja el conjunto de aro de empuje 34 de nuevo a su posición original, y con las guías 44 empuja el pistón principal 12 de nuevo a su posición original. El dispositivo está de nuevo en una posición para ser accionado.
En una realización, los pistones 14a-c están dimensionados para proporcionar una relación volumétrica de 10:1 de fluido primario a material secundario. Debido a la disposición antes descrita de los componentes, dicha relación volumétrica se mantendrá independientemente de la cantidad de movimiento del pistón principal 12.
Se apreciará que aunque la realización ilustrada incluye tres depósitos separados 2a-c, se puede usar cualquier número apropiado de depósitos y pistones individuales para proporcionar una variedad deseada de opciones de dosificación.
Con referencia ahora a las figuras 4-7 se representa una segunda realización del tapón dispensador descrito 100. Como en la realización descrita en relación a la figura 1, el tapón 100 realiza la mezcla y dispensación selectivas de componentes fluidos primario y secundarios en una relación predeterminada. El tapón dispensador 100 tiene un extremo de enganche de botella 108 que está configurado para montarse en la boca de una botella de manera similar a la descrita en relación a la realización de la figura 1. El tapón 100 también incluye una pluralidad de depósitos secundarios 102a-c, cada uno de los cuales contiene un material secundario diferente, tal como líquido, un sólido fluido (por ejemplo, perlas, polvo), fragancia o tinte. Cada uno de los depósitos secundarios está asociado con un pistón de refuerzo 114a-c que puede funcionar para expulsar una cantidad del material secundario seleccionado a una cámara de mezcla 104 para mezclarlo con una cantidad del fluido primario. La mezcla es dispensada desde un extremo de dispensación 106 del tapón 1.
El tapón 100 incluye un pistón principal 112 y una base de pistón 116, teniendo cada uno una porción de pestaña superior 128, 122 y una porción cilíndrica inferior 126, 124. Cada una de las porciones cilíndricas inferiores 126, 124 tiene una pared delantera 131, 133 con una abertura respectiva 130, 132 para admitir fluido primario procedente de la botella a la cámara de mezcla 104 cuando la botella sea comprimida. Se puede disponer válvulas unidireccionales adecuadas en las aberturas 130, 132 para permitir un flujo unidireccional deseado de fluido primario a través del pistón principal 112 y la base de pistón 116. Una lista no limitativa de tales válvulas incluye válvulas de aleteo elastoméricas, válvulas de retención de bola, un tabique con una hendidura o hendiduras, y análogos.
La porción cilíndrica inferior 124 de la base de pistón 116 incluye una cámara de mezcla 104 que recibe fluido
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primario mediante la abertura 130 del pistón principal 112 y lo mezcla con fluido secundario expulsado de los pistones de refuerzo 114a-c. La cámara de mezcla 104 puede tener elementos que faciliten o mejoren la mezcla de los fluidos primario y secundarios para asegurar que se dispense un producto final por el extremo de dispensación 106 del tapón 100. Una lista no limitativa de tales elementos incluye aletas de mezcla, tamices decalados, un venturi, un recorrido de flujo tortuoso, álabes plegados o curvados, división de flujo para movimiento multidireccional simultáneo de fluidos, un cilindro montado transversalmente con protuberancias, y análogos. La selección de una disposición de mezcla concreta depende de la cantidad de mezcla deseada para una aplicación concreta.
La base de pistón 116 se recibe dentro de un cilindro 118. Entre la base de pistón 116 y el cilindro 118 se ha dispuesto una sección de accionamiento de depósito 120, que es operable por el usuario para seleccionar un depósito 102a-c del que se expulse una cantidad de material secundario a la cámara de mezcla 104. La base de pistón 116, la sección de accionamiento de depósito 120 y el cilindro 118 están dispuestos dentro de un alojamiento de tapón 123. En un extremo 125, el alojamiento de tapón 123 incluye una estructura (por ejemplo, roscas) para enganchar la boca de una botella como se ha indicado previamente. En un extremo opuesto 127, el alojamiento de tapón incluye el extremo de dispensación 106 del tapón 1. El extremo de dispensación 106 puede incluir una válvula unidireccional 107 que permite que el material dispensado salga del tapón 1, pero que evita que materiales de fuera del tapón entren en la cámara de mezcla 104. También se puede disponer una válvula unidireccional dentro o adyacente a la abertura 132 en la pared delantera 133 de la base de pistón 116. Estas válvulas unidireccionales pueden incluir válvulas de aleteo elastoméricas, válvulas de retención de bola, un tabique con hendidura o hendiduras, y análogos.
La sección de activación de depósito 120 del tapón 100 incluye un conjunto de aro de empuje rotativo 134 que incluye una estructura de aro 142, alrededor de la que están colocadas una pluralidad de guías sobresalientes hacia arriba 144 configuradas para enganchar la porción de pestaña superior 128 del pistón principal 112. Las guías 144 se reciben dentro de agujeros de forma correspondiente 146 en la porción de pestaña superior 122 de la base de pistón 116 de modo que el conjunto de aro de empuje 134 resida debajo de la base de pistón 116, mientras que las guías 144 sobresalen por encima de la base de pistón 116. El conjunto de aro de empuje 134 incluye además una pluralidad de pestañas dispuestas radialmente 148a-c. Una de las pestañas 148a es más ancha que las otras pestañas 148b, c, lo que permite que la pestaña 148a (denominada la “pestaña de activación”) enganche un pistón seleccionado de los pistones de refuerzo 114a-c cuando el aro 142 y la pestaña 148a sean empujados hacia abajo. (Como se puede ver en la figura 6, la pestaña de activación 148a cubre el pistón de refuerzo 114a, mientras que las pestañas 148b y 148c no.) el conjunto de aro de empuje 134 puede ser enganchado con un aro (no representado) accesible desde el exterior del alojamiento de tapón 123 para que el usuario pueda girar manualmente el conjunto 134 para seleccionar un depósito deseado 102a-c para mezcla con el fluido primario.
En la realización ilustrada, la pestaña de activación 148a se coloca sobre el pistón de refuerzo 114a, aunque el conjunto de aro de empuje 134 se puede girar de modo que la pestaña de activación 148a se coloque sobre cualquiera de los pistones de refuerzo 114a-c. Así, cuando el pistón principal 112 es movido hacia abajo (de la manera antes descrita en relación a la realización de la figura 1), la porción de pestaña superior 128 del pistón principal 112 ejerce presión hacia abajo en las guías 144, que empuja la pestaña de activación 148a hacia abajo a enganche con el pistón de refuerzo 114a. Esto hace que el pistón de refuerzo 114a expulse fluido del depósito asociado 102a a la cámara de mezcla 104. Un muelle (no representado) está colocado entre el pistón principal 112 y la base de pistón 116. El accionamiento del tapón 1 hace que el muelle se comprima, de modo que después de que el pistón principal 112 sea movido hacia abajo para expulsar una cantidad de fluido primario y fluido secundario a la cámara de mezcla 104, el muelle empuje el pistón principal 112 de nuevo hacia arriba a su posición original. Esta acción del muelle también hace que el pistón de refuerzo seleccionado 114a-c sea arrastrado hacia arriba mediante enganche positivo del pistón 114a-c con la pestaña de activación 148a. Como se representa en la figura 7, esto se lleva a cabo usando un labio de enganche 1148 dispuesto en la superficie inferior de la pestaña de activación 148a. Cuando se gira el conjunto de aro de empuje 136, el labio 1148 desliza a contacto con el labio circunferencial 115a-c del pistón de refuerzo seleccionado 114a, proporcionando así el enganche necesario de la pestaña 148a y el pistón 114a-c que permite que la pestaña retire el pistón a su posición original después de que el dispositivo haya sido accionado. De esta forma, el tapón 1 está preparado para ser accionado de nuevo.
Los pistones de refuerzo 114a-c y los depósitos 102a-c pueden estar interconectados uno a otro, y pueden operar de manera similar a los pistones 14a-c y los depósitos 2a-c descritos en relación a la realización de las figuras 1-3C. Así, el fluido secundario puede ser expulsado del pistón 114a-c, o del depósito 102a-c propiamente dicho, directamente a la cámara de mezcla 104. Se puede incorporar una válvula unidireccional adecuada (por ejemplo, válvula de aleteo, válvula de retención de bola) en la salida a la cámara de mezcla 104 para evitar el reflujo de fluido secundario al depósito 102a-c y/o el pistón de refuerzo 114a-c. Además, los depósitos 102a-c pueden tener partes superiores deslizantes (similares a las partes superiores 3a-c) y/o conexiones de ventilación de aire para facilitar la expulsión de fluido secundario del depósito 102a-c durante el uso.
Después de usos repetidos del tapón 100, uno o varios depósitos 102a-c pueden haberse vaciado del material secundario asociado. Así, puede ser deseable proporcionar un elemento de bloqueo que evite la selección adicional del depósito vaciado. Las figuras 4-7 muestran un elemento de bloqueo incluyendo una pluralidad de trinquetes de bloqueo 200a-c, estando asociado cada uno de los trinquetes con uno de los depósitos 102a-c. Como se representa
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en la figura 5, cada uno de los pistones de refuerzo 114a-c tiene un labio circunferencial 115a-c colocado en una superficie superior del pistón 114a-c (es decir, donde el pistón 114a-c contacta la pestaña de activación 148a). Cuando uno de los depósitos 102a-c se ha vaciado, el trinquete de bloqueo asociado 200a-c se puede girar de modo que una punta 202a-c del trinquete 200a-c se aloje justo debajo de la pestaña 148a-c del pistón de refuerzo asociado 114a-c. Así colocada, la punta de trinquete 202a-c evita que el pistón de refuerzo 114a-c se desplace hacia abajo. La rotación del trinquete de bloqueo 200a-c puede ser mediante enganche con un brazo cuya estructura y operación sean las mismas o similares a las de brazo rotativo 5a previamente descrito en relación a las figuras 2A-2C.
Además de, o como una alternativa a, un elemento de bloqueo, el tapón 100 puede incluir un indicador visible que indique al usuario que un depósito concreto está vacío. En una realización, esto puede incluir un elemento indicador de ventana que es el mismo o similar al descrito en relación a la realización de las figuras 1-3C.
De forma similar a la realización de la figura 1, los pistones 114a-c del tapón 100 están dimensionados para proporcionar una relación volumétrica de 10:1 de fluido primario a material secundario. Debido a la disposición antes descrita de los componentes, esta relación volumétrica se mantendrá independientemente de la cantidad de movimiento del pistón principal 112. Además, aunque la realización ilustrada incluye tres depósitos separados 102ac, se puede usar cualquier número apropiado de depósitos y pistones individuales para proporcionar una variedad deseada de opciones de dosificación.
En cada uno de los ejemplos descritos anteriormente, las relaciones de dispensación se pueden determinar mediante la variación de los tamaños de los agujeros de boquilla, el tamaño de cámaras de predosis y la flexibilidad de los depósitos o duración de la acción de los mecanismos de pistón. Por lo tanto, se puede lograr cualquier relación de fluido primario a fluido secundario, pero no hace notar que una relación de más de 50% de fluido secundario sería deseable. También es deseable que los depósitos secundarios se vacíen a la misma tasa que el depósito primario de tal manera que deberá haber preferiblemente un número igual de dosis en el volumen combinado de los depósitos secundarios al número de dosis en el depósito primario. Por ejemplo, una unidad con un depósito primario de 300 ml puede dispensar 5 ml de fluido primario en cada uso y 0,5 ml de fluido secundario. Dado que hay 60 dosis de fluido primario en el depósito primario, para un dispositivo con tres depósitos secundarios, cada depósito deberá contener 10 ml para permitir 20 dosis por depósito. Una relación preferida de fluido primario:fluido secundario estaría en el rango de 98:2 a 80:20.
Como se ha usado en toda la descripción, los rangos se usan como una forma abreviada para describir cada valor que esté dentro del rango. Cualquier valor dentro del rango puede ser seleccionado como el término del rango.

Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un tapón de cámaras múltiples (1, 100) para mezclar y dispensar selectivamente diferentes sustancias fluidas, incluyendo:
    un pistón principal (12, 112) para recibir una sustancia fluida primaria de un depósito primario y dispensarla a una cámara de mezcla (4, 104) en un alojamiento (23, 123);
    una pluralidad de depósitos secundarios (2a, 2b, 2c, 102a, 102b, 102c) para almacenar una pluralidad de sustancias fluidas secundarias;
    una pluralidad de pistones de refuerzo (14a, 14b, 14c, 114a, 114b, 114c), estando asociado cada uno de la pluralidad de pistones de refuerzo (14a, 14b, 14c, 114a, 114b, 114c) con un depósito respectivo de la pluralidad de depósitos secundarios (2a, 2b, 2c, 102a, 102b, 102c) para dispensar una sustancia fluida secundaria contenida en el depósito secundario asociado (2a, 2b, 2c, 102a, 102b, 102c); y un selector (20, 120) para seleccionar uno de la pluralidad de pistones de refuerzo (14a, 14b, 14c, 114a, 114b, 114c) a accionar simultáneamente con el accionamiento del pistón principal (12, 112);
    donde el movimiento del pistón principal (12, 112) desde una posición no accionada a una posición accionada hace que se dispense una primera cantidad de la sustancia fluida primaria, y hace que se dispense una segunda cantidad de la sustancia fluida secundaria seleccionada, donde las sustancias fluidas primaria y secundarias se mezclan y dispensan al menos parcialmente desde un extremo de dispensación (6, 106).
  2. 2.
    El tapón de cámaras múltiples (1, 100) de la reivindicación 1, donde el selector (20, 120) incluye un aro rotativo (34, 134) que tiene una pestaña de activación (48, 148) y un brazo de guía (44, 144) colocado para contactar el pistón principal (12, 112), pudiendo colocarse además selectivamente la pestaña de activación (48, 148) sobre uno de la pluralidad de pistones de refuerzo (14a, 14b, 14c, 114a, 114b, 114c) de modo que cuando el pistón principal (12, 112) sea accionado, el pistón principal (12, 112) enganche el brazo de guía (44, 144) para mover el aro rotativo (34, 134) de modo que la pestaña de activación (48, 148) accione el pistón de refuerzo seleccionado (142, 14b, 14c, 114a, 114b, 114c).
  3. 3.
    El tapón de cámaras múltiples (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde la pestaña de activación
    (148) incluye además un labio (1148) en su lado inferior, pudiendo enganchar el labio (1148) con un labio correspondiente (115a, 115b, 115c) en uno de la pluralidad de pistones de refuerzo (114a, 114b, 114c) de modo que cuando la pestaña (148) se gire a enganche con un pistón seleccionado de los pistones de refuerzo (114a, 114b, 114c), el labio (1148) de la pestaña (148) enganche el labio (115a, 115b, 115c) del pistón de refuerzo (114a, 114b, 114c).
  4. 4.
    El tapón de cámaras múltiples (1, 100) de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, incluyendo además una base de pistón (16, 116) y un muelle dispuesto entre el pistón principal (12, 112) y la base de pistón (16, 116), estando colocado el muelle para empujar el pistón principal (12, 112) alejándolo de la base de pistón (16, 116).
  5. 5.
    El tapón de cámaras múltiples (1) de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, incluyendo además un muelle de refuerzo (17a, 17b, 17c) dispuesto entre cada uno de los pistones de refuerzo (14a, 14b, 14c) y un cilindro de refuerzo asociado (40a, 40b, 40c) para empujar el pistón de refuerzo (14a, 14b, 14c) alejándolo del cilindro de refuerzo asociado (40a, 40b, 40c).
  6. 6.
    El tapón de cámaras múltiples (1, 100) de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde cada uno de la pluralidad de depósitos secundarios (2a, 2b, 2c, 102a, 102b, 102c) tiene una parte superior móvil (3a, 3b, 3c) que desliza con respecto al depósito asociado (2a, 2b, 2c, 102a, 102b, 102c) para enganchar una superficie superior de la sustancia fluida secundaria contenida en él.
  7. 7.
    El tapón de cámaras múltiples (1, 100) de la reivindicación 6, incluyendo además un indicador de nivel de depósito secundario incluyendo un elemento deslizante (113a) dispuesto en un rebaje en el alojamiento (23, 123) del tapón (1, 100), pudiendo moverse el elemento deslizante (113a) con la parte superior móvil asociada (3a, 3b, 3c), donde al menos una porción del elemento deslizante (113a) es visible por un usuario desde fuera del alojamiento (23, 123) para ver un nivel de fluido en el depósito secundario asociado (2a, 2b, 2c, 102a, 102b, 102c).
  8. 8.
    El tapón de cámaras múltiples (1) de la reivindicación 6, donde cada uno de la pluralidad de depósitos secundarios (2a, 2b, 2c) incluye además un elemento de bloqueo incluyendo un brazo de bloqueo rotativo (5a) enganchado con la parte superior móvil (3a, 3b, 3c), y donde un muelle está asociado con el brazo rotativo (5a) de modo que cuando la parte superior móvil (3a, 3b, 3c) toque fondo en el depósito secundario asociado (2a, 2b, 2c), el brazo de bloqueo rotativo (5a) enganche un rebaje (140a) en el pistón de refuerzo asociado (14a, 14b, 14c) para evitar el movimiento adicional del pistón de refuerzo (14a, 14b, 14c).
  9. 9.
    El tapón de cámaras múltiples (100) de la reivindicación 6, donde cada uno de la pluralidad de depósitos
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    secundarios (102a, 102b, 102c) incluye además un elemento de bloqueo incluyendo un trinquete rotativo (200a, 200b, 200c), y donde cuando la parte superior móvil toca fondo en el depósito secundario asociado (102a, 102b, 102c), el trinquete rotativo (200a, 200b, 200c) gira para interferir con una porción de labio superior del pistón de refuerzo asociado (114a, 114b, 114c) para evitar el movimiento adicional del pistón de refuerzo (114a, 114b, 114c).
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