ES2967974T3 - Tapa y recipiente para bebidas carbonatadas - Google Patents
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Abstract
Una tapa y un recipiente reducen la pérdida de carbonatación al llenar recipientes con bebidas carbonatadas. La tapa tiene un protector contra salpicaduras con un fondo circular conectado mediante una transición cónica a una porción de anillo cilíndrico de menor diámetro. Un disco dispersor circular está encima de la transición y está conectado a la tapa, con un pequeño espacio radial entre la periferia de los discos y el protector contra salpicaduras. Un sello de fluido está interpuesto entre la porción de anillo y una parte superior abierta del recipiente. El disco dispersante dirige una corriente de fluido hacia afuera contra el protector contra salpicaduras donde el fluido pasa a través del espacio radial alrededor del disco y fluye hacia abajo en un flujo laminar sobre las porciones de transición cónica y de anillo. Un labio en el fondo de la porción de anillo se extiende hacia afuera y hacia abajo para conducir el flujo laminar sobre la pared lateral del contenedor, que está inclinada a menos de cinco grados para mantener el flujo laminar a lo largo de la pared lateral durante el llenado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Tapa y recipiente para bebidas carbonatadas
Antecedentes
Las bebidas carbonatadas se venden en botellas o latas de porción individual, o en recipientes más grandes de un litro o más. Las bebidas carbonatadas normalmente se sirven directamente del recipiente en el que se compran. Los recipientes más grandes de bebidas carbonatadas se pueden verter en jarras convencionales y dispensarse desde las jarras, pero al hacerlo la bebida pierde carbonatación. Por tanto, existe la necesidad de un dispensador y recipiente mejorado para bebidas carbonatadas que reduzca la pérdida de carbonatación cuando se llena.
Además, una jarra con la parte superior abierta permite que se pierda la carbonatación mientras la bebida reposa en la jarra. Si se proporciona un cierre en la jarra para reducir la pérdida de carbonatación, el cierre dificulta el acceso y la limpieza del interior del recipiente. Por tanto, existe la necesidad de un recipiente y un cierre que reduzcan la pérdida de carbonatación y al mismo tiempo permitan una fácil limpieza del recipiente y/o del cierre. La jarra y la botella de bebida carbonatada se pueden inclinar entre sí y la bebida se puede verter lentamente en la jarra para intentar reducir las salpicaduras y la pérdida de carbonatación, pero no todos los consumidores tienen la coordinación y la fuerza para hacerlo, y el líquido a menudo se vierte de la botella inicial a borbotones lo que aumenta las salpicaduras y la pérdida de carbonatación. Por tanto, existe la necesidad de un recipiente y un cierre que permitan un llenado más rápido y al mismo tiempo reduzcan la pérdida de carbonatación de botellas de bebidas de tamaño personal y más grandes, de un litro, y al mismo tiempo liberen al usuario de tener que sostener el recipiente o la botella dispersadora inclinados.
Algunos dispensadores de bebidas comerciales o domésticos permiten a los usuarios presionar un botón y dispensar diversas bebidas desde un grifo, incluyendo bebidas carbonatadas. Cuando se llenan jarras convencionales desde dichas estaciones de bebidas y grifos, la carbonatación se pierde debido a las salpicaduras y el flujo turbulento que se produce cuando las jarras se llenan con bebidas carbonatadas desde la estación de bebidas. La jarra se puede inclinar hacia un lado y la bebida se puede dispensar en la jarra para tratar de reducir las salpicaduras y la pérdida de carbonatación, pero eso requiere sostener la jarra correctamente durante el tiempo que está llena, y no todos los usuarios tienen el tiempo o la coordinación o la fuerza para hacerlo con éxito, especialmente a medida que la jarra se llena y se vuelve más pesada. Por tanto, existe la necesidad de un recipiente y un cierre para bebidas mejorados que permitan el llenado con bebidas carbonatadas desde grifos dispensadores, reduciendo al mismo tiempo la pérdida de carbonatación y liberando al usuario de tener que sostener el recipiente inclinado.
En los establecimientos comerciales, los trabajadores dispensarán bebidas carbonatadas desde un grifo colocando el recipiente debajo del grifo, abriendo el grifo y alejándose para realizar otras tareas hasta que se dispense un volumen y el grifo se cierre automáticamente o por el trabajador. Pero eso dispensa el chorro de bebida carbonatada a una gran distancia y sobre una superficie (fondo de vaso o jarra o superficie líquida) que fomenta las salpicaduras y la pérdida de carbonatación. Por tanto, existe la necesidad de un recipiente y un cierre mejorados para que los dispensadores comerciales de bebidas llenen recipientes con bebidas carbonatadas y al mismo tiempo reduzcan la pérdida de carbonatación y liberen a los trabajadores de tener que sostener el recipiente inclinado.
El documento US 2013/019990 A1 se refiere a un accesorio para su uso con una máquina de preparación de bebidas para dispensar una bebida en un receptáculo. El accesorio se coloca a través del receptáculo para ser sostenido a ambos lados por el reborde y proporciona una superficie receptora de bebidas. La superficie tiene una pendiente que permite que la bebida fluya hacia abajo para encontrarse con una porción vertical que puede estar situada dentro del receptáculo, próxima al lado. La bebida puede fluir suavemente por el accesorio y a continuación hacia abajo por el interior del receptáculo con un flujo turbulento reducido.
Cuando se llenan jarras grandes con una bebida carbonatada desde un grifo de ubicación fija, la bebida debe caer una distancia más larga desde el grifo hasta el fondo de la jarra vacía y eso provoca un aumento en la velocidad del chorro de bebida y un aumento resultante en las salpicaduras y la pérdida de carbonatación. Por tanto, los recipientes más grandes y altos pierden más carbonatación cuando se llenan que los recipientes más pequeños. Por tanto, existe la necesidad de un recipiente y un cierre mejorados que reduzcan la pérdida de carbonatación para recipientes más grandes o más altos.
Breve sumario
Se proporcionan una tapa y un recipiente para reducir la pérdida de carbonatación al llenar recipientes con bebidas carbonatadas, y también funcionarán con bebidas no carbonatadas. La tapa tiene un protector contra salpicaduras con un pico vertedor y una parte inferior circular que está conectada mediante una transición cónica a una porción de anillo cilíndrico de menor diámetro en la parte inferior de la tapa. Un disco de dispersión circular está ubicado encima de la transición y conectado a la tapa, con un pequeño espacio radial entre la periferia del disco y la parte inferior del protector contra salpicaduras. Se coloca una junta para fluidos entre la superficie exterior de la porción de anillo y una parte superior abierta del recipiente para proporcionar una junta para fluidos entre la tapa y el recipiente. El disco de dispersión dirige un chorro de fluido hacia fuera contra el protector contra salpicaduras donde el fluido pasa a través del espacio radial alrededor del disco y fluye hacia abajo en un flujo laminar sobre las porciones de transición cónica y de anillo. Un labio en la parte inferior de la porción de anillo se extiende hacia fuera y hacia abajo para conducir el flujo laminar sobre la pared lateral de recipiente, que está inclinada a menos de cinco grados para mantener el flujo laminar a lo largo de la pared lateral durante el llenado. Se cree que el flujo laminar se puede mantener a caudales de hasta gpm para agua carbonatada, y para caudales aún mayores para fluidos más viscosos o almibarados, tales como refrescos carbonatados o cerveza.
Por tanto, se proporciona de forma ventajosa un aparato para recibir un fluido en, y dispensar ese fluido desde, un recipiente que se extiende a lo largo de un eje longitudinal y tiene un labio de recipiente que define una abertura de recipiente en una parte superior del recipiente. El recipiente tiene una parte inferior de recipiente cerrada. El aparato comprende una tapa que tiene una trayectoria de flujo laminar a través de una porción inferior de la tapa. De forma ventajosa, la tapa incluye un protector contra salpicaduras en un extremo superior de la tapa, con el protector contra salpicaduras rodeando el eje longitudinal durante el uso. La tapa tiene además una porción de anillo en un extremo inferior de la tapa. La porción de anillo tiene un labio inferior que se extiende hacia fuera y hacia abajo desde la parte inferior de una superficie de flujo orientada hacia dentro. La porción de anillo también tiene una parte superior conectada a una parte inferior del protector contra salpicaduras. El labio inferior, la superficie de flujo y la parte superior de la porción de anillo rodean el eje longitudinal y forman una porción de la trayectoria de flujo laminar. La tapa tiene además un disco de dispersión continuo dentro del protector contra salpicaduras y conectado a la tapa. El disco de dispersión está por encima de la conexión del protector contra salpicaduras con la parte superior de la porción de anillo y está orientado hacia arriba. El disco tiene una periferia de disco exterior espaciada a una distancia radial de 2 y 5 mm del protector contra salpicaduras y espaciada a una distancia axial de 4 a 10 mm por encima de la parte superior de la porción de anillo para que el fluido pueda fluir desde el disco de dispersión a caudales de hasta 1,5 gpm e incluso 2 gpm hacia fuera hasta el protector contra salpicaduras durante el uso, con una porción sustancial del fluido fluyendo en un flujo laminar hacia abajo a través de la conexión del protector contra salpicaduras y la porción de anillo y a través del labio inferior. La tapa también tiene una junta anular conectada a la tapa y que tiene una forma y tamaño correspondientes a los de la abertura de recipiente, para contactar y sellarse contra la abertura de recipiente durante el uso.
En otras variaciones de este aparato, la superficie de flujo orientada hacia dentro de la porción de anillo es cilíndrica y coaxial con el eje longitudinal, y la conexión entre la porción de anillo y el protector contra salpicaduras comprende una sección cónica mientras que el protector contra salpicaduras tiene una sección transversal circular en un plano ortogonal al eje longitudinal en la ubicación del disco de dispersión. Se cree que esto facilita el flujo laminar. El disco de dispersión puede tener una superficie plana, o puede tener un saliente conformado en la superficie superior del disco de dispersión con un diámetro de sección transversal que disminuye en una dirección hacia abajo para dirigir el flujo de fluido que fluye hacia abajo a lo largo del eje longitudinal en una dirección hacia fuera alrededor de una mayor parte del disco de dispersión. De forma ventajosa, el disco de dispersión está conectado a la tapa mediante una pluralidad de soportes que se extienden desde la porción de anillo hasta el disco de dispersión. El protector contra salpicaduras puede incluir un pico vertedor y, de forma ventajosa, parte de la pared lateral está inclinada hacia fuera para formar un pico vertedor inclinado.
Aún en otras variaciones, el aparato puede incluir el recipiente con la junta colocada en la abertura del recipiente. De forma ventajosa, el recipiente tiene una pared lateral que se extiende a lo largo del eje longitudinal y que rodea ese eje, con el área de sección transversal de la pared lateral aumentando a lo largo de una mayor parte de la longitud entre la abertura de recipiente y la parte inferior del recipiente. De forma ventajosa, la(s) pared(es) lateral(es) del recipiente están inclinadas hacia fuera formando un ángulo con la vertical de menos de 5°, de modo que la parte inferior del recipiente es más grande que la parte superior del recipiente. El labio y la parte inferior de la junta forman una porción de una trayectoria de flujo laminar que se extiende a través de la tapa y al interior del recipiente.
La tapa y el recipiente también pueden formar, de forma ventajosa, un kit. El kit puede incluir cualquiera de las tapas descritas en el presente documento y cualquiera de los recipientes descritos en el presente documento. De forma ventajosa, el recipiente tiene una pared lateral que se extiende a lo largo del eje longitudinal, con el área de la sección transversal de la pared lateral aumentando a lo largo de una mayor parte de la longitud entre la abertura de recipiente y la parte inferior del recipiente, de modo que la parte inferior es más grande que la parte superior. La pared lateral de recipiente está, de forma ventajosa, inclinada en un ángulo con la vertical de menos de 5°, con el labio y la parte inferior de la junta formando una porción de una trayectoria de flujo laminar cuando la tapa se coloca sobre el recipiente y la junta se coloca en la abertura de recipiente para sellar esa abertura.
En otro modo de realización, se proporciona otro aparato para recibir un fluido en, y dispensar ese fluido desde, un recipiente que se extiende a lo largo de un eje longitudinal. Este recipiente también tiene un labio de recipiente que define una abertura de recipiente en la parte superior del recipiente opuesta a una parte inferior de recipiente cerrada. Comprendiendo este aparato adicional una tapa que incluye un protector contra salpicaduras, una porción de anillo, un disco de dispersión y una junta. El protector contra salpicaduras está en un extremo superior de la tapa y rodea una mayor parte del eje longitudinal durante el uso. La porción de anillo tiene un labio inferior en un extremo inferior de la tapa. Ese labio inferior se extiende hacia fuera y hacia abajo, con la porción de anillo y el labio inferior rodeando el eje longitudinal durante el uso. El disco de dispersión está conectado a la tapa y está ubicado por encima de la porción de anillo y dentro del protector contra salpicaduras. El disco de dispersión tiene una periferia de disco exterior en un plano ortogonal al eje longitudinal periferia de disco que está espaciada a una distancia del protector contra salpicaduras de entre 2 y 5 mm para que el fluido pueda fluir desde el disco de dispersión al protector contra salpicaduras y hacia abajo a lo largo del protector contra salpicaduras y a través de la porción de anillo. La junta anular está conectada a un lado de la tapa orientado hacia fuera y preferentemente está conectado a un lado orientado hacia fuera de la porción de anillo. La junta anular tiene una forma correspondiente a la de la abertura de recipiente y está dimensionada para contactar y sellarse contra la abertura de recipiente durante el uso. Por tanto, si la abertura de recipiente es circular u ovalada, la forma de la junta anular es circular u ovalada, y si la abertura de recipiente es cuadrada o hexagonal con esquinas redondeadas, entonces la forma de anillo es cuadrada o hexagonal con esquinas redondeadas.
En otras variaciones del aparato, el disco de dispersión tiene un saliente conformado que se extiende hacia arriba a lo largo del eje longitudinal, y preferentemente el saliente conformado tiene una sección transversal en un plano ortogonal al eje longitudinal que es más pequeña en la parte superior y más grande en la parte inferior para redirigir un chorro de fluido que se mueve hacia abajo a lo largo del eje longitudinal, hacia fuera, hacia la periferia exterior del disco de dispersión. El disco de dispersión también puede tener, de forma ventajosa, un saliente conformado que se extiende hacia arriba y que forma un círculo de revolución que dirige el fluido que fluye hacia abajo a lo largo del eje longitudinal para que se mueva en una dirección hacia fuera y tiene una sección transversal en un plano ortogonal al eje longitudinal que es más pequeña en la parte superior y más grande en la parte inferior. Aún en otras variaciones, el disco de dispersión puede tener una superficie orientada hacia arriba que es plana y que es preferentemente circular o cualquier otra forma que corresponda a la forma de la abertura de recipiente.
En otras variaciones, la porción de la tapa debajo de la parte inferior del disco de dispersión está configurada, de forma ventajosa, para provocar un flujo laminar de agua carbonatada que no tiene azúcar disuelta, a un caudal de hasta 1,5 a 2 gpm a través de una porción principal de la porción de anillo en la dirección hacia abajo. El mismo flujo laminar preferentemente usando también agua destilada a temperatura ambiente. De forma ventajosa, la porción de la tapa debajo de la parte inferior del disco de dispersión está configurada para provocar un flujo laminar de agua destilada, y preferentemente de agua carbonatada que no tiene azúcar disuelta, a un caudal de hasta 1,5 a 2 gpm a través de una mayor parte sustancial de la porción de anillo en la dirección hacia abajo, y más preferentemente logra un flujo laminar a través de una porción sustancial de la porción de anillo en esa dirección hacia abajo. Aún en otras variaciones, el protector contra salpicaduras puede incluir un pico vertedor y, de forma ventajosa, el protector contra salpicaduras forma los lados del pico.
De forma ventajosa, una mayor parte sustancial del protector contra salpicaduras que está radialmente hacia fuera y hacia abajo del disco de dispersión es cilíndrica y la porción de anillo tiene una superficie cilíndrica orientada hacia dentro que tiene el mismo diámetro que esa mayor parte sustancial del protector contra salpicaduras. Por tanto, el protector contra salpicaduras y la porción de anillo son cilíndricos. El protector contra salpicaduras puede tener, de forma alternativa, un resalte inferior que se extiende hacia dentro y hacia abajo y en el que la porción de anillo tiene un resalte superior que se extiende hacia fuera y hacia arriba para conectarse con el resalte inferior del protector contra salpicaduras, teniendo la porción de anillo una superficie orientada hacia dentro que está radialmente hacia dentro de la periferia exterior del disco de dispersión. La porción de la tapa debajo de la parte inferior del disco de dispersión está configurada preferentemente para provocar un flujo laminar de una bebida carbonatada a un caudal de hasta 1,5 a 2 gpm a través de una mayor parte, y preferentemente a través de una mayor parte sustancial, de la porción de anillo en la dirección hacia abajo.
En otras variaciones, la superficie cilíndrica orientada hacia dentro está por debajo de la superficie superior del disco de dispersión a una distancia axial de entre 5 y 15 mm, medida en la periferia exterior del disco de dispersión. El protector contra salpicaduras puede tener un resalte inferior que se extiende hacia dentro y hacia abajo y la porción de anillo puede tener un resalte superior que se extiende hacia fuera y hacia arriba para conectarse con el resalte inferior del protector contra salpicaduras, con la porción de anillo teniendo una superficie orientada hacia dentro que está radialmente hacia dentro de la periferia exterior del disco de dispersión. La porción de anillo puede tener una superficie orientada hacia dentro que es cilíndrica, que está ubicada radialmente hacia dentro de la periferia exterior del disco de dispersión a una distancia de 1 mm a 10 mm, y que está por debajo de la superficie superior del disco de dispersión en la periferia exterior de ese disco a una distancia axial de entre 5 y 15 mm.
La junta anular comprende preferentemente cuatro bridas anulares que se extienden hacia fuera desde una pared interior del anillo de sellado. Las cuatro bridas anulares incluyen, y preferentemente consisten en bridas superior e inferior en extremos opuestos de la junta anular, una primera brida intermedia que es adyacente a la brida inferior, y una segunda brida intermedia que se extiende radialmente hacia fuera mientras que las bridas superior, inferior y primera intermedia se extienden hacia fuera y hacia arriba. De forma ventajosa, las primera y segunda bridas se extienden hacia arriba en un ángulo sustancialmente de 10° y se extienden radialmente hacia fuera una distancia que es del 15 % al 35 % mayor que la longitud de la brida radial y la brida superior.
De forma alternativa, la junta anular puede comprender una pluralidad de bridas anulares que rodean la junta anular y que se extienden hacia fuera desde una pared interior del anillo de sellado a una distancia suficiente para contactar con el recipiente durante el uso. Las bridas incluyen primera, segunda, tercera y cuarta bridas con la primera brida en la parte inferior de la junta anular y la segunda brida por encima de la primera brida y la tercera brida por encima de la segunda brida y la cuarta brida en la parte superior de la junta anular. De forma ventajosa, las primera y segunda bridas se extienden hacia arriba en un ángulo de 8° a 12° con la vertical y tienen una longitud de 0,1 a 0,2 pulgadas a lo largo de su longitud que se extiende hacia arriba. De forma ventajosa, la tercera brida se extiende radialmente y la cuarta brida se extiende hacia arriba en un ángulo de 20° a 30° con la vertical. Además, las tercera y cuarta bridas se extienden, de forma ventajosa, hacia fuera desde la pared interior del anillo de sellado a una distancia radial que es del 5 % al 30 % menor que la distancia radial correspondiente de las primera y segunda bridas.
Las variaciones anteriores de la tapa se pueden usar para formar un aparato que incluye el recipiente con el anillo de sellado de la tapa insertado en la abertura de recipiente y formando una junta con ella. El recipiente puede tener una pared lateral de recipiente que está inclinada hacia fuera en un ángulo de menos de 5° con respecto a la vertical, de modo que la sección transversal del recipiente en un plano ortogonal al eje longitudinal aumenta hacia la parte inferior del recipiente. Preferentemente, la sección transversal aumenta a lo largo de una mayor parte de la longitud axial del recipiente.
Breve descripción de los dibujos
Estas y otras ventajas y rasgos característicos de la invención se apreciarán mejor a la vista de los siguientes dibujos y descripciones en los que números iguales se refieren a partes iguales en todas partes, y en los que:
La fig. 1 es una vista en sección transversal de un recipiente vacío y un cierre o tapa, tomada a lo largo de un eje longitudinal del recipiente;
La fig. 2 es una vista en sección transversal del recipiente y el cierre o tapa de la fig. 1, que muestra un chorro de líquido que llena el recipiente;
La fig. 3 es una vista despiezada del recipiente y el cierre o tapa de la fig. 1 con un recipiente de longitud corta;
La fig. 4 es una vista despiezada del recipiente y el cierre o tapa de la fig. 1 con un recipiente de longitud más larga;
La fig. 5A es una vista en perspectiva superior de la tapa de la fig. 1;
La fig. 5B es una vista superior de la tapa de la fig. 1;
La fig. 5C es una vista superior de la tapa de la fig. 5B con varios componentes internos mostrados en líneas discontinuas;
La fig. 5D es una vista en perspectiva inferior de la tapa de la fig. 5A;
La fig. 6 es una vista lateral de la tapa de la fig. 5A;
La fig. 7 es una vista posterior de la tapa de la figura 5A, opuesta al pico;
La fig. 8 es la vista posterior de la fig. 7 con los componentes internos mostrados en líneas discontinuas; La fig. 9 es la vista lateral de la fig. 6, con las partes internas mostradas en líneas discontinuas.
La fig. 10 es una vista en sección de una tapa tomada a lo largo de la sección 10-10 de la fig. 5C, pero con un disco de dispersión alternativo;
La fig. 11 es una vista en perspectiva superior de la junta de las figs. 3 y 4;
La fig. 12 es una vista lateral de la junta de la fig. 11;
La fig. 13 es una vista superior de la junta de la fig. 11;
La fig. 14 es una vista en sección transversal de un modo de realización alternativo de una tapa, sobre el recipiente de la fig. 2;
La fig. 15 es una vista en perspectiva de la tapa de las figs. 8-10 que tiene un disco de dispersión plano; y La fig. 16 es la vista en perspectiva de la fig. 15 pero con los componentes internos mostrados en líneas discontinuas.
Descripción detallada
Como se usan en el presente documento, las direcciones relativas arriba y abajo, superior e inferior, corriente arriba y corriente abajo son con respecto a la dirección vertical cuando el recipiente mostrado en las figs. 1 y 2 descansa sobre una superficie horizontal. Por tanto, la abertura en la parte superior del recipiente está por encima de la parte inferior cerrada del recipiente y esa abertura está corriente arriba de la parte inferior del recipiente a medida que el fluido fluye corriente abajo desde la parte superior hasta la parte inferior. Las direcciones relativas interior y exterior, hacia dentro y hacia fuera son con respecto al eje longitudinal del recipiente. Por tanto, la pared lateral del recipiente está hacia fuera del eje longitudinal del recipiente. Como se usa en el presente documento, una "distancia axial" se refiere a una distancia medida paralela al eje longitudinal. Como se utiliza en el presente documento, "que se extiende a lo largo del eje" incluye que se extiende paralelo al eje longitudinal. Como se usa en el presente documento, una mayor parte se refiere a más del 50 %, una mayor parte sustancial se refiere a más del 80 % y sustancialmente todo se refiere al 95 % o más. Como se usa en el presente documento, "fluido" incluye gases disueltos o transportados en líquido, pero no incluye gases solos o cualquier mezcla o solución de líquido y gases con menos del 50 % de líquido y el resto siendo gases, y preferentemente no incluye ninguna mezcla o solución de líquido y gases con menos del 70 % de líquido (con el resto siendo gases), y más preferentemente no incluye ninguna mezcla o solución de líquido y gases con menos del 90 % de líquido y el 10 % de gases.
Como se usan en el presente documento, los siguientes números se refieren a las siguientes partes: 20 - recipiente; 22 -parte inferior de recipiente; 24 -pared lateral de recipiente; 26 - eje longitudinal; 28 - esquina inferior; 30 - labio de recipiente; 32 - tapa; 34 - junta anular; 36 - porción de anillo inferior de la tapa; 38 - labio inferior; 40 - primer resalte en la tapa; 41 - segundo resalte en la tapa; 42 - protector contra salpicaduras de tapa; 44 - pico; 46 - disco de dispersión; 48 - soporte; 50 - saliente conformado; 52 - lado del disco orientado hacia fuera; 60 - pared interior de la junta; 62 - primera brida inferior; 64 - segunda brida desde la parte inferior; 66 - tercera brida desde la parte inferior; 68 - cuarta brida desde la parte inferior - brida superior; 80 - chorro; y 82 - fluido.
En referencia a las figs. 1 a 4, un recipiente 20 tiene una parte inferior 22 y una pared lateral 24 que se extiende a lo largo de y que rodea un eje longitudinal 26 del recipiente. De forma ventajosa, la parte inferior 22 tiene una esquina redondeada continua 28 que se une al extremo inferior de la pared lateral 24. Un labio 30 rodea la abertura superior del recipiente. De forma ventajosa, el labio redondeado se extiende hacia fuera y tiene una sección transversal generalmente circular. Una tapa 32 encaja en la abertura en la parte superior del recipiente 20, con una junta para fluidos 34 que tiene forma anular o de anillo interpuesta entre la tapa y el recipiente para proporcionar una junta hermética a los fluidos entre la tapa y el recipiente, incluso cuando la pared lateral 24 del recipiente está inclinado en la ubicación de la junta 34.
En referencia a las figs. 1 - 10 y 15-16, el cierre o tapa 32 tiene una porción de anillo 36 inferior que, de forma ventajosa, forma un rebaje anular en un lado orientado hacia fuera de la porción de anillo 36 que está configurado para recibir una porción orientada hacia dentro de la junta anular 34. El lado orientado hacia dentro de la porción de anillo forma una superficie de flujo a través de la cual fluye el fluido durante el uso, como se describe más adelante. Un labio inferior 38 se extiende desde el extremo inferior de la tapa 32 y la porción de anillo inferior 36. El labio 38 se extiende preferentemente hacia abajo y hacia fuera desde la porción de anillo inferior 36 para ayudar a restringir el movimiento axial de la junta anular hacia abajo a lo largo del eje 26 durante el uso. Un primer resalte 40 se extiende desde el extremo superior de la porción de anillo inferior 36, extendiéndose preferentemente hacia fuera una distancia desde la porción de anillo 36 suficiente para impedir que la junta anular 34 se mueva axialmente hacia arriba a lo largo del eje 26 durante el uso. Por tanto, el labio 38 y el primer resalte 40 se extienden, cada uno, hacia fuera desde los lados superior e inferior opuestos de la porción de anillo 36 de la tapa para formar un rebaje anular para recibir y sujetar la junta anular 34 y restringir el movimiento a lo largo del eje 26 durante el uso.
La tapa 32 de forma ventajosa (pero opcionalmente como se analiza más adelante) tiene un segundo resalte 41 en el extremo superior del primer resalte 40 y que se curva hacia arriba y que forma una parte inferior de un protector contra salpicaduras de tapa 42 que se extiende, de forma ventajosa, hacia arriba desde el segundo resalte 41 y rodea el eje longitudinal. eje 26 para formar una pared lateral generalmente cilíndrica. Los resaltes 40, 41 forman una transición entre el protector contra salpicaduras 42 que tiene un diámetro más grande, sección transversal generalmente circular en el plano ortogonal al eje longitudinal 26, y la porción de anillo 36 que tiene una transición más pequeña. La transición es una sección cónica corta y, en lugar de tener esquinas afiladas en las junturas del cono con la sección cilíndrica, la juntura está redondeada por los resaltes 40, 41. La sección cónica podría llegar a ser relativamente plana y aproximarse a una superficie radial, en cuyo caso los resaltes 40, 41 podrían formar un saliente anular, pero eso no se prefiere pero puede usarse si la porción radial es suficientemente corta para permitir que el fluido mantenga un flujo anular a través de la juntura.
El protector contra salpicaduras 42 puede incluir un pico vertedor 44 y, de forma ventajosa, una porción de la pared lateral está inclinada hacia fuera para formar un pico vertedor 44. Se muestra que el pico 44 tiene una sección transversal generalmente en forma de V en el plano horizontal ortogonal al eje 26, siendo las patas de la V más largas hacia la parte superior de la tapa y más pequeñas hacia los resaltes 40, 41 y terminando en el segundo resalte 41 en una juntura de contorno suave con ese segundo resalte. De forma ventajosa, el pico 44 está formado como parte del protector contra salpicaduras 42. Como se muestra en las figs. 5B-5C, la porción superior del pico 44 puede formarse por tangentes a la periferia circular del protector contra salpicaduras 42 cuando el protector contra salpicaduras tiene una sección transversal circular, con el pico disminuyendo de tamaño en dirección hacia abajo hasta que la parte inferior del pico se fusiona con la pared lateral circular del protector contra salpicaduras en o preferentemente justo por encima del segundo resalte 41.
De forma ventajosa, el protector contra salpicaduras de tapa 42 y la porción de anillo inferior 36 son coaxiales y, excepto por el pico 44, pueden formar dos cilindros coaxiales de diferente diámetro centrados en el eje 26 como se muestra en el modo de realización representado. La juntura del protector contra salpicaduras de tapa 42 y el segundo resalte 41 es de forma ventajosa una superficie curva que se curva hacia dentro y hacia abajo. La conexión de los resaltes 40, 41 puede adoptar, de forma ventajosa, la forma de dos cilindros coaxiales de diámetro ligeramente diferente con una sección cónica que se extiende entre los dos extremos adyacentes de los cilindros. Por tanto, las junturas de los resaltes 40, 41 pueden, a lo largo de una superficie cónica, inclinarse hacia dentro y hacia abajo como se ve en las figs. 1-2. Si la tapa y el recipiente no tienen una sección transversal circular sino una de múltiples lados con esquinas redondeadas entre los lados planos, entonces una superficie inclinada aún puede unir las porciones planas de las dos formas coaxiales, con una superficie cónica en las esquinas redondeadas.
Cabe señalar que cuando se ve desde la perspectiva de la porción de anillo 36 mirando hacia arriba a lo largo del eje 24, el primer resalte 40 se curva hacia fuera pero cuando se ve desde la perspectiva del protector contra salpicaduras 42 o el segundo resalte 41 mirando hacia abajo, entonces el primer resalte 40 se curva hacia dentro y hacia abajo. Quizás sea más exacto describir que el labio 38 y el primer resalte 40 tienen un radio de curvatura constante que está ubicado en el exterior de la tapa, mientras que el segundo resalte tiene un radio de curvatura constante dentro de la tapa.
En referencia a las figs. 1, 2, 10 y 15-16, un disco de dispersión 46 está conectado a la tapa 32 mediante uno o más soportes 48. El disco 46 es un disco continuo porque no tiene orificios a su través y presenta una superficie continua orientada hacia arriba. Los soportes 48 se muestran como miembros en forma de L que tienen una pata vertical conectada a la pared lateral vertical formada por la porción de anillo inferior 36 de la tapa y una pata horizontal conectada al disco de dispersión 46, preferentemente la parte inferior del disco de dispersión. La conexión de la tapa y el disco de dispersión puede adoptar otras formas, incluyendo puntales que se extienden radialmente conectados al protector contra salpicaduras 42, o miembros que se extienden desde el protector contra salpicaduras hacia abajo hasta el disco de dispersión.
El disco de dispersión puede tener una superficie superior plana o una superficie orientada hacia arriba como se muestra en la fig. 10, o puede tener una superficie elevada que forme un saliente conformado 50. El saliente conformado 50 está, preferentemente, centrado en el eje longitudinal 26 y se muestra como una superficie simétricamente curvada o abovedada en las figs. 1-2, categorizándose generalmente dichas superficies como superficies de revolución, ya que dichas superficies son simétricas en la multitud de planos que se extienden a lo largo del eje longitudinal.
El disco de dispersión 46 tiene un borde exterior que se extiende sobre el primer resalte 40 que une el protector contra salpicaduras 42 de la tapa con la porción de anillo inferior 36. Por tanto, el lado orientado hacia fuera del disco de dispersión 46 se extiende hacia fuera más allá de la superficie cilíndrica interior de la porción de anillo inferior 36, pero está ubicado hacia dentro del protector contra salpicaduras 42 de la tapa. El disco de dispersión 46 tiene preferentemente una periferia circular y está montado sobre soportes 48 de manera que sea ortogonal al eje 26 y esté igualmente espaciado radial y axialmente con respecto a la superficie cilíndrica de la porción de anillo inferior 36 y el primer resalte 40.
En referencia a las figs. 1-4 y 11-14, la junta anular 34 tiene una forma anular y está interpuesto entre la parte inferior de la tapa 32 y la parte superior del recipiente 20. De forma ventajosa, la junta anular comprende una pared interior cilíndrica 60 con cuatro bridas anulares 62, 64, 66, 68 que se extienden hacia fuera desde esa pared interior 60, teniendo todas las bridas y la pared interior sustancialmente el mismo espesor y moldeadas y formadas simultáneamente por el mismo material para formar una sola pieza unitaria. Las primera, segunda, tercera y cuarta, bridas, respectivamente números de parte 62, 64, 66, 68, se extienden todas hacia fuera desde la pared interior 60. Las dos bridas inferiores, primera y segunda bridas 62, 64, están inclinadas hacia arriba en un ángulo de aproximadamente 30° a 45° con respecto a la pared interior 60 y el eje 26. La primera brida inferior 62 se extiende ligeramente más hacia fuera que la segunda brida 64. La tercera brida 66 se extiende radialmente hacia fuera desde la pared interior 60 y no se extiende hacia fuera hasta la primera o la segunda brida. La tercera brida 66 tiene un borde periférico redondeado, mientras que las primera, segunda y cuarta bridas 62, 64, 68 tienen, de forma ventajosa, bordes cuadrados alrededor de la periferia exterior de esas bridas. La brida superior o cuarta brida 68 está inclinada hacia arriba con respecto a la pared interior 60 y el eje 26, y de forma ventajosa se extiende hacia fuera desde el eje 26 más que la tercera brida, y de forma ventajosa se extiende hacia fuera una distancia en la que su periferia exterior descansa contra la parte superior del recipiente 20 en el labio superior 30 como se ve en las figs. 1-2.
Las primera, segunda y tercera bridas 62, 64, 66 se muestran en las figs. 1-2 y 14 justo tocando la superficie interior de la pared lateral 24 del recipiente. Pero esas bridas y la pared interior 60 están dimensionadas de forma ventajosa de modo que, durante el uso, la brida inferior, primera brida 62, se dobla hacia arriba contra la segunda brida 64 para calzar la junta anular contra la pared lateral 24, con la tercera brida 66 proporcionando una junta redundante, y con la cuarta brida 68 contactando con el reborde 30 del recipiente 20, preferentemente a lo largo de una porción orientada hacia dentro y hacia arriba de ese reborde 30. La brida inferior o primera 62 está inclinada hacia arriba, lo que ayuda a la inserción del anillo de sellado 34 y la tapa 32 en la abertura en la parte superior del recipiente 20. Las bridas inclinadas hacia arriba 62, 64 y posiblemente 66 resisten la retirada de la tapa 32, lo que requiere un movimiento hacia arriba de la tapa y las bridas acopladas a lo largo del eje 26. Las bridas inferiores inclinadas 62, 64 están inclinadas hacia arriba para ayudar a insertar la junta anular 34 en la abertura del recipiente 20 y esa inclinación hacia arriba hace que sea más difícil retirar la junta 34 y la tapa 32. Las dos bridas inferiores 62, 64 también se doblan al máximo durante la inserción y expulsan el aire del espacio anular entre las primera y segunda bridas 62, 64 para crear un ligero vacío que ayuda a que la tapa 32 permanezca en la abertura del recipiente cuando el recipiente se invierte durante el uso y el peso del líquido en el recipiente intenta empujar la tapa fuera de la abertura de recipiente.
Dependiendo del estrechamiento de la pared inclinada 24, variará la distancia radial en la que las primera y segunda bridas 62, 64 se extienden hacia fuera, y las diferencias en longitud de esas bridas. Para el modo de realización representado de la junta anular 34 para su uso con un recipiente 20 que tiene un diámetro de abertura superior de 65 mm, las bridas 62, 64, 66 y 68 tienen un diámetro exterior de 65-66 mm y se extienden radialmente aproximadamente 3-4 mm desde la pared interior 60. Las bridas 62, 64, 66, 68 tienen un espesor axial de 1-2 mm y el anillo de sellado tiene una altura axial de 15 mm. La longitud axial de la porción de anillo inferior 36 de la tapa es, de forma ventajosa, igual o uno o dos mm menor que la altura axial de la junta anular 34 medida en el medio de la curvatura de esos resaltes, de modo que la porción de anillo 36 hace que al menos la primera brida inferior 62 sea impulsada hacia arriba.
En referencia a las figs. 1 y 2, durante el uso, la tapa 32 se conecta al recipiente 20 empujando el anillo de sellado 34 dentro de la abertura en la parte superior del recipiente, aquí la abertura definida por el reborde 30 y rodeada por él. Esto coloca el disco de dispersión 46 de modo que bloquee el chorro 80 de fluido 82 al interior del recipiente. La tapa 32 actúa, por tanto, como un cierre para el recipiente 20 ya que inhibe el flujo directo de fluido hacia el interior del recipiente. El fluido todavía puede entrar en el recipiente 20, pero debe fluir entre el disco dispensador y el protector contra salpicaduras 42 y el pico 44 de la tapa 32 para hacerlo.
El usuario puede colocar la parte inferior 22 del recipiente sobre una superficie de dispersión de un dispensador de bebidas o mesa, etc., y abrir un grifo para dispensar fluido carbonatado en la parte superior de la tapa 32 encerrada por el protector contra salpicaduras 42 y el pico 44, o simplemente verter un líquido carbonatado desde un recipiente a la parte superior de la tapa. El chorro 80 vertido o dispensado resultante de fluido carbonatado 82 se dirige preferentemente al centro del saliente conformado 50 en el disco de dispersión 46. El saliente conformado 50 dirige diferentes partes del chorro de impacto 80 hacia fuera a lo largo de la superficie del disco de dispersión 46 para reducir los salpiques y las salpicaduras. El protector contra salpicaduras 42 (que incluye el pico 44) atrapa cualquier fluido salpicado 82 donde la gravedad lo transporta a lo largo de la pared interior y al interior del recipiente 20. El fluido 82 fluye hacia fuera y sobre la periferia exterior del disco de dispersión 46 entre la pared 42 de la tapa y el lado exterior 52 del disco. El fluido 82 cae cuando pasa sobre la periferia exterior del disco de dispersión 46 y contacta con la porción vertical del protector contra salpicaduras 42 de la tapa alrededor de una mayor parte del protector contra salpicaduras de la tapa y preferentemente alrededor de una porción sustancial de esa periferia. El fluido 82 fluye hacia dentro y hacia abajo en la ubicación del segundo resalte 41, que está configurado para lograr ese cambio de dirección evitando al mismo tiempo turbulencias y salpicaduras. Se cree que el cambio de dirección logrado por el segundo resalte ayuda a reducir la velocidad del flujo de fluido y a mantener el flujo laminar. El fluido 82 fluye desde el segundo resalte 41 hacia abajo sobre el primer resalte 40 y a lo largo de la porción vertical del anillo 36 y a continuación fluye hacia fuera y hacia abajo a lo largo del labio inferior 38 de la tapa. El labio inferior 38 dirige el flujo de fluido 82 hacia abajo y hacia fuera contra el lado interior de la pared lateral 24. La pared lateral 24 está, de forma ventajosa, inclinada en una dirección hacia abajo y hacia fuera en un ángulo seleccionado de modo que el fluido 82 fluya a lo largo de la pared lateral en lugar de caer verticalmente y salpicar contra la parte inferior 22 o el charco de fluido que se acumula en la porción inferior del recipiente 20. La esquina 28 de la parte inferior del recipiente 20 está curvada de modo que el fluido 82 que fluye hacia abajo por la pared lateral 24 no salpique contra la parte inferior 22 y en cambio fluya suavemente, sin salpicaduras o sustancialmente sin salpicaduras y con un flujo sustancialmente laminar. De forma ventajosa, el flujo laminar descrito anteriormente, incluyendo el flujo sustancialmente laminar, se logra para ese flujo que se produce hacia abajo del primer resalte 40 y preferentemente hacia abajo del disco de dispersión 46.
De forma ventajosa, ya sea que el fluido sea agua carbonatada sin azúcar, o refrescos carbonatados dietéticos con menos de una caloría, o refrescos carbonatados y azucarados, o cerveza, la periferia exterior del disco de dispersión está lo suficientemente cerca del protector contra salpicaduras de modo que una mayor parte del fluido que fluye hacia fuera desde el disco de dispersión a un caudal de al menos 1 gpm golpeará el interior del protector contra salpicaduras y fluirá hacia abajo, con una porción principal del flujo a lo largo de la superficie orientada hacia dentro de la tapa por debajo del disco de dispersión siendo un flujo laminar, de forma ventajosa con una porción sustancial del flujo a lo largo de la superficie orientada hacia dentro de la tapa por debajo del disco de dispersión siendo un flujo laminar, y preferentemente con sustancialmente todo el flujo a lo largo de la superficie orientada hacia dentro de la tapa por debajo del disco de dispersión siendo un flujo laminar.
El labio inferior 38 dirige el fluido 82 hacia fuera y hacia abajo sobre la superficie orientada hacia dentro de la pared lateral 24 del recipiente 20. De forma ventajosa, una porción principal del flujo a través del labio inferior 38 y hacia abajo por el interior de la pared lateral de recipiente a lo largo de la superficie orientada hacia dentro de la tapa es un flujo laminar, y preferentemente una mayor parte sustancial del flujo a través del labio inferior 38 y hacia abajo por el interior de la pared lateral de recipiente a lo largo de la superficie orientada hacia dentro de la tapa es un flujo laminar, y preferentemente una porción sustancial del flujo a través del labio inferior 38 y hacia abajo por el interior de la pared lateral de recipiente a lo largo de la superficie orientada hacia dentro de la tapa es un flujo laminar.
Cuando el fluido 82 se vierte fuera del recipiente 20, la pérdida de carbonatación también se reduce ya que el flujo de fluido es en la dirección opuesta y el disco de distribución 46 ralentiza el flujo de fluido a través del espacio radial anular entre el disco de distribución 46 y el protector contra salpicaduras y que sale por el pico 44.
Debido a que la cantidad de salpicaduras depende del chorro de fluido 80 y de cómo golpea el disco de dispersión, los flujos especificados en el presente documento suponen que el chorro 80 golpea el disco de dispersión 46 de una manera que maximiza la distribución uniforme del fluido alrededor de la periferia del disco de dispersión y maximiza el flujo laminar a lo largo de la trayectoria de flujo desde ese disco de dispersión hasta al menos la porción inicial de la pared lateral de recipiente.
Los contornos de los lados internos de los resaltes 40, 41 de la tapa y la porción de anillo inferior 36 con su labio 38, están configurados para hacer que el fluido 82 fluya a lo largo de esos lados interiores de la tapa y sobre y a lo largo del lado interior de la pared lateral 24 del recipiente y preferentemente para fluir sustancialmente sin salpicaduras ni turbulencias, e idealmente para lograr un flujo laminar o un flujo sustancialmente laminar a lo largo de la trayectoria de flujo que atraviesa esas partes. La pared lateral 24 está inclinada en ángulo para lograr un flujo descendente con una mayor parte sustancial del flujo laminar y preferentemente con sustancialmente todo el fluido 82 fluyendo a lo largo de la pared lateral en un flujo laminar en lugar de separarse en gotas que salpican en el charco que se forma en la parte inferior del recipiente 20. Cabe señalar que el resalte 41 está por encima del resalte 40 a lo largo de la longitud del eje 26 y, por tanto, el resalte 41 puede denominarse resalte superior 41 o el resalte superior 41 o resalte corriente arriba 41, mientras que el resalte 40 puede denominarse resalte inferior 40 o el resalte inferior 40 o resalte inferior 40. Se puede hacer referencia similar a las otras partes de la tapa 32 con respecto a su posición relativa a lo largo del eje 26 o su posición relativa a lo largo de la dirección del flujo a medida que el recipiente se llena con el fluido 82.
El espaciado entre el disco de dispersión 46 y el protector contra salpicaduras 42 de la tapa y el primer resalte 40 se seleccionan para reducir la turbulencia y las salpicaduras y se seleccionan principalmente para hacer que el fluido 82 fluya en contacto con el protector contra salpicaduras para fluir hacia abajo por la pared del protector contra salpicaduras en un flujo laminar, efectivamente mantenido en la trayectoria del flujo a través de la tapa y a lo largo de la pared lateral del recipiente mediante tensión superficial y acción capilar. El espaciado se basa en parte en la densidad del fluido 82, la viscosidad del fluido y la velocidad y dirección con la que el fluido sale de la periferia del disco de dispersión y cuán lejos cae antes de golpear el protector contra salpicaduras 42. El espaciado también puede basarse en la altura de la superficie superior de la periferia exterior del disco de dispersión por encima del resalte 40 cuando ese resalte está situado hacia el interior de la periferia exterior, de modo que la periferia exterior se extiende una distancia radialmente más allá del resalte 40. En algunos casos, el fluido 82 puede golpear el protector de protección a 1-2 mm por debajo del nivel de la superficie superior del disco de dispersión (en la periferia de ese disco, ya que puede tener un saliente conformado 50), mientras que en otros casos el fluido puede golpear una de las porciones inclinadas de uno o ambos resaltes 40, 41.
Se cree que un espaciado radial de 2 a 5 mm es adecuada para agua y agua carbonatada, prefiriéndose un espaciado de 4 mm, entre la periferia exterior del disco de dispersión y el protector contra salpicaduras adyacente 42 en la dirección lateral o radial desde esa periferia exterior. Se cree que un espaciado mayor es adecuado para refrescos carbonatados endulzados con azúcar y aromatizados con almíbar. Para bebidas con mayor viscosidad y contenido de azúcar, el espaciado aumentará, y se cree que un espaciado de 2 mm a 7 mm puede ser adecuado para bebidas carbonatadas muy viscosas. Se cree que es adecuado un espaciado vertical a lo largo del eje 26 de 4 a 10 mm entre esa periferia exterior y el segundo resalte 41, siendo más preferente un espaciado vertical de 6 a 8 mm. Se cree que son deseables tanto el espaciado radial como el axial, pero el espaciado radial entre la periferia del disco de dispersión y el protector contra salpicaduras 42 de la tapa puede ser suficiente por sí solo.
La pared lateral 24 puede ser vertical o estar inclinada hacia dentro o hacia fuera de la vertical. Pero si la pared lateral 24 está inclinada hacia dentro, entonces la parte inferior 22 se vuelve más pequeña que si la pared lateral fuera vertical o inclinada hacia fuera y una parte inferior más pequeña hace que el recipiente sea menos estable. Por tanto, la pared lateral 24 es de forma ventajosa vertical, o de forma ventajosa está ligeramente inclinada hacia fuera y hacia abajo para formar una base más grande y proporcionar un recipiente más estable. Esto proporciona un área de sección transversal creciente en el plano ortogonal al eje longitudinal 24, en la dirección hacia abajo. Se cree que una pared lateral inclinada hacia fuera y hacia abajo en un ángulo de hasta aproximadamente 5° con respecto a la vertical es adecuada para agua carbonatada y refrescos, prefiriéndose un ángulo inclinado de aproximadamente 3°. Pero se cree posible una pared lateral inclinada hacia dentro en un ángulo de 60° o incluso acercándose a 90°, pero no muy práctico ya que se reduce el volumen del recipiente.
Se cree que la porción de anillo inferior 36 de la tapa podría inclinarse hacia dentro, hacia el eje 26, pero eso finalmente reduce el diámetro del parte inferior 22 y la estabilidad del recipiente 20. La porción de anillo inferior 36 podría inclinarse ligeramente hacia fuera y hacia abajo al igual que la pared lateral de recipiente 24, pero eso hace difícil retirar la parte inferior de sellado más ancha de la abertura de menor diámetro. Por tanto, se cree preferente un primer resalte 40 que está curvado en un lado superior para fusionarse suavemente con el protector contra salpicaduras de tapa 42 generalmente vertical y guiar el fluido 82 suavemente hacia dentro y hacia abajo dentro de una porción de anillo vertical 36.
Un primer resalte 40 que tiene una curvatura orientada hacia arriba y hacia dentro de 30 a 50 mm y de forma ventajosa de aproximadamente 40 mm, que se funde en una curvatura hacia abajo y hacia fuera con una curvatura de 50 a 70 mm y de forma ventajosa de aproximadamente 60 mm, que se mezcla con (preferentemente) la porción de anillo inferior vertical 36 de la tapa se cree que es adecuada para un diámetro de aproximadamente 60 mm (aproximadamente 23/8 pulgadas). Una porción cónica corta, inclinada hacia abajo y hacia dentro, de unos pocos mm de largo, puede extenderse entre las curvas orientadas hacia dentro y hacia fuera que forman el primer resalte 40 que une el protector contra salpicaduras 42 a la porción de anillo 36 de la tapa. Se cree que un protector contra salpicaduras de tapa 42 que tiene 25 mm (una pulgada) de alto es adecuado para atrapar sustancialmente todas las salpicaduras que surgen del chorro 80 que golpea el disco de dispersión 46, y un saliente 50 puede permitir una altura de pared lateral más corta de 0,3 a 0,6 pulgadas. Las dimensiones específicas variarán según el diseño particular.
Se cree que la tapa y el recipiente descritos anteriormente son adecuados para un caudal de 1-3,5 gpm (galones por minuto) para un chorro vertical 80, aunque el caudal es preferentemente de hasta 1 - 2 gpm, y más preferentemente de aproximadamente hasta 1 - 1,5 gpm.
Para dispersar el fluido 82 del recipiente 20, el recipiente se reclina o inclina de modo que el fluido fluya a través del espacio entre el disco de dispersión 46 y el protector contra salpicaduras 42 de la tapa y salga por el pico 44 que se extiende hacia fuera. La junta anular 34 está diseñada, de forma ventajosa, de modo que se calce lo suficientemente apretado en la abertura superior del recipiente y se calce contra la pared lateral adyacente a esa abertura, para formar ambos una junta hermética a los fluidos que no gotea durante el uso, pero que tampoco se sale del acoplamiento con el recipiente cuando la fuerza del fluido 82 en el recipiente golpea la parte inferior del disco de dispersión 46 durante el uso. Como el recipiente puede dimensionarse para contener diversas cantidades de bebidas carbonatadas, la fuerza que intenta empujar la tapa 32 y su junta anular 34 fuera del recipiente 20 cuando el recipiente se inclina o incluso se invierte para verterlo, puede ser de varias libras. Se cree adecuado diseñar la junta anular 34 para resistir una fuerza de aproximadamente 1 kg para un recipiente que tiene una abertura en su parte superior de aproximadamente 60 mm de diámetro. La fuerza de 1 kg corresponde aproximadamente al peso de 1 litro de fluido en el recipiente 20. Para recipientes de dimensiones suficientemente diferentes, especialmente para los más grandes, se pueden usar diferentes dimensiones para la junta.
El recipiente 20 puede estar hecho de cualquier material adecuado, incluyendo metales tales como aluminio o acero inoxidable, o de vidrio, o de polímeros adecuados tales como plásticos de calidad alimentaria, incluido el plástico ABS. La altura del recipiente 20 se selecciona de forma ventajosa para contener suficiente fluido 82 para las necesidades inmediatas, ya que la retención prolongada de bebidas carbonatadas en el recipiente permite que se escape la carbonización. El recipiente representado se muestra sin asa, pero dichas asas podrían proporcionarse y moldearse integralmente con el recipiente 20, o sujetarse alrededor de la parte superior del recipiente con una banda. Se muestra que el recipiente 20 tiene una pared lateral que se estrecha desde la parte inferior 22 hasta el labio 30 que rodea la abertura superior del recipiente. El recipiente puede tener un cuello cilíndrico que se extiende hacia abajo una distancia correspondiente a la longitud axial de la junta 34 o ligeramente más larga. El labio inferior 38 de la tapa y la juntura del cuello cilíndrico con la pared lateral 24 deben configurarse para permitir que se logre el flujo laminar descrito entre la juntura de la tapa 32 y el cuello cilíndrico o pared lateral 24 del recipiente, lo que no debe ser difícil dada la presente divulgación y la habilidad en la técnica relevante.
En referencia a las figs. 1-2, el disco de dispersión 46 se muestra con un saliente curvo 50 centrado en el eje longitudinal 26. El disco de dispersión 46 tiene de forma ventajosa una superficie superior lisa, con el saliente configurado para esparcir el chorro 80 de fluido 82 al mismo tiempo que reduce y previene de forma ventajosa las salpicaduras. Se creen adecuados salientes que tienen forma cónica o troncocónica (con o sin puntas redondeadas en los extremos truncados). Los salientes 50 que tienen secciones transversales continuamente curvadas en tres dimensiones, como se muestra en las figs. 1-2 se creen preferentes para reducir la turbulencia y dirigir el flujo del chorro de fluido 80 de manera más uniforme alrededor de la periferia del disco de dispersión 46. Se creen adecuados los salientes 50 que tienen lados que son cóncavos con respecto al eje 26 y forman círculos de revolución. También se cree que son adecuados lo salientes 50 que tienen lados planos inclinados hacia abajo y hacia fuera. Por tanto, la forma representada del saliente 50 no se limita a la forma representada. Además, como se muestra en la fig. 10, se puede omitir el saliente 50.
Los soportes 48 se muestran como soportes en forma de L, con un soporte opuesto al pico 44 y los otros dos diametralmente opuestos entre sí y a aproximadamente 90° del soporte que está opuesto al pico. Esa disposición elimina las obstrucciones del flujo de la trayectoria de flujo fuera del recipiente a través del pico 44. Pero también deja la mitad del disco de dispersión 46 sin soporte y efectivamente en voladizo desde los tres soportes conectados alrededor de la periferia de la mitad del disco de dispersión 46. Se pueden proporcionar otras configuraciones de los soportes 48, incluyendo diferentes números de dichos soportes y diferentes configuraciones.
En el modo de realización representado de las figs. 1-2, la distancia axial desde la parte superior del disco de dispersión 46 hasta la parte inferior del primer resalte 40 es de aproximadamente 9 mm en el modo de realización representado de las figs. 1-2.
El protector contra salpicaduras 42 de la tapa, los resaltes 40, 41, la porción de anillo inferior 36 y su labio 38 se forman de forma ventajosa estampando a partir de una lámina de metal o preferentemente moldeado integral y simultáneamente como una pieza unitaria de un plástico adecuado. El disco de dispersión y los soportes 48 están hechos, de forma ventajosa, del mismo material que el protector contra salpicaduras 42 y la porción de anillo inferior 36. Si están formados de metal, los soportes 48 están soldados por puntos al interior de la porción de anillo inferior 36 y al disco de dispersión 46, preferentemente a la parte inferior del disco para no interrumpir el flujo a través de la parte superior del disco. Si están formados de plástico, los soportes 48 se pueden adherir o unir por fricción a la porción de anillo inferior 36 y al disco de dispersión 46. Se pueden usar otros mecanismos de conexión.
La junta anular 34 representada es, de forma ventajosa, un material de caucho o elastomérico compatible con bebidas consumibles de todo tipo, con el neopreno y el silicio considerándose adecuados. La junta anular 34 representada tiene, de forma ventajosa, un diámetro interior ligeramente mayor que el diámetro exterior de la porción de anillo inferior 36 de la tapa 32 para ayudar a mantener la junta anular en su lugar entre el resalte 40 y el labio 38 en los lados superior e inferior opuestos de la porción de anillo 36. De forma ventajosa, la junta anular 34 es lo suficientemente estirable para su diámetro como para poder moverse a lo largo del eje 26 para moverse sobre el labio inferior 38 de modo que la pared de junta interior 60 rodee y se sujete contra la porción de anillo 36 de la tapa.
Se cree que la junta anular 34 representada es ventajosa para su uso porque puede sellar contra una pared lateral inclinada 24, o paredes laterales si la pared lateral adopta la forma de múltiples planos en lugar de una curva continua en planos ortogonales al eje longitudinal 26. Pero se pueden usar otros tipos de juntas anulares, incluyendo una junta de junta tórica única o múltiples juntas de junta tórica espaciados axialmente a lo largo del eje 26 y parcialmente retenidos en ranuras anulares en la pared interior de la junta anular 34. Se pueden usar otros tipos de juntas anulares en lugar de juntas tóricas, incluidas las juntas tipo D.
Las figs. 8-10 y 14 -16 muestran el recipiente 20 con una tapa 32 que tiene un disco de dispersión plano 46 que no tiene ningún saliente central 50. Este disco de dispersión plano 46 y el recipiente 20 funcionan tal como se describe para la tapa de las figs. 1-2, excepto por las diferencias de flujo creadas por la falta del saliente. El disco de dispersión plano 46 es más susceptible a salpicaduras si el chorro 80 incide perpendicularmente al disco 46. Las salpicaduras se pueden reducir haciendo que el chorro 80 de fluido golpee el disco de dispersión 46 en un ángulo inclinado con respecto a la superficie e inclinado con respecto al eje 26. Pero el chorro inclinado 80 dirige más fluido 82 hacia el lado del disco de distribución opuesto al chorro inclinado, por lo que el flujo alrededor de la periferia exterior del disco puede no ser tan uniforme como cuando el chorro 80 fluye a lo largo del eje 26. Dependiendo del caudal y la velocidad del chorro 80, se cree que el disco de dispersión plano 46 es adecuado para su uso, y se cree que es adecuado para su uso a caudales de hasta 1,5 -2 gpm cuando el grifo está a menos de 12 pulgadas del disco de dispersión.
La junta anular 34 es, de forma ventajosa, un material de caucho o elastomérico compatible con bebidas consumibles de todo tipo, con el neopreno y el silicio considerándose adecuados.
La tapa 32 y el disco de dispersión 46 están configurados para reducir la pérdida de carbonatación en el chorro 80 y el fluido 82 a medida que se llena el recipiente 20, en comparación con la pérdida de carbonatación si el chorro 80 de fluido carbonizado 82 se vertiera simplemente desde una botella o se dispensara desde un grifo desde la misma altura al recipiente 20 con la tapa retirada. Se cree que son comunes reducciones de la pérdida de carbonatación de al menos el 20 %, y se cree que se pueden lograr reducciones del 10 % o menos con la tapa 32 y el disco de dispersión 46, en comparación con la pérdida de carbonatación si no se usan la tapa y el disco de dispersión, con la pérdida por las salpicaduras y el efecto de turbulencia en el interior del fluido mientras se llena el recipiente. Dicho de otra manera, si el chorro dispensado 80 de fluido carbonizado tiene 8 gramos por litro de dióxido de carbono disuelto en el chorro 80, se cree que el uso del recipiente 20 y la tapa 32 con su disco de dispersión 46 da como resultado una reducción de la carbonatación del 5%al 10%de ese dióxido de carbono cuando se dispensa el chorro 80 a un caudal de 1,5 gpm desde una altura de hasta 14 pulgadas por encima de la parte inferior del recipiente 22, y una altura de 4 pulgadas por encima del disco dispensador 46. Se cree que el caudal de dispensación para la mayoría de los recipientes puede variar de 0,3 a 1 gpm (galones por minuto), mientras que la tapa y el disco dispensador descritos en el presente documento están configurados para reducir la pérdida de carbonatación como se describe en el presente documento a caudales de hasta 2 gpm, mientras que se cree deseable un caudal de 1,5 gpm. Se cree que dispensar el mismo chorro 80 al recipiente 20 desde la misma altura de 14 pulgadas sin la tapa 32 y el disco 46 dará como resultado una reducción de la carbonatación del 15 % al 25 %, con una reducción promedio del 20 %.
Debido a que la pared lateral 24 del recipiente 20 está inclinada, la distancia a la pared lateral 24 en un plano ortogonal al eje longitudinal variará, aumentando preferentemente en la dirección hacia abajo. Si la longitud del recipiente 20 varía, entonces el tamaño resultante de la abertura del recipiente variará si la parte inferior del recipiente 22 es la misma para diferentes longitudes o alturas axiales de los recipientes 20. Esto requiere una junta anular 34 y una tapa 32 diferentes para recipientes con diferentes alturas y volúmenes.
El número de tapas 32 y juntas anulares 34 de diferentes tamaños se puede reducir manteniendo igual el tamaño de la abertura del recipiente rodeada por el labio 30, o con un número limitado de dimensiones de abertura. La longitud del recipiente 20 se puede medir desde arriba hacia abajo, con la longitud cortada para lograr el volumen deseado del recipiente, pero se puede medir desde la parte superior en el labio 30, no desde abajo. Se puede formar un parte inferior 22 mucho más fácil y a menor coste que la tapa 32 y la junta anular 34. Si está hecho de vidrio, un recipiente puede cortarse a la medida después de medir la longitud desde la parte superior abierta dimensionada para recibir la junta anular de la tapa, y la parte inferior cortada puede acoplarse con una parte inferior 22 de tamaño apropiado. De forma alternativa, se puede formar un molde para vidrio o plástico para lograr la longitud y el volumen deseados del recipiente 20, pero con la abertura de recipiente del mismo tamaño que se selecciona para formar una junta hermético a los fluidos con la tapa 32 y su anillo de sellado 34.
Como se requiere, los modos de realización detallados de la presente invención se divulgan en el presente documento; sin embargo, debe entenderse que los modos de realización divulgados son meramente ejemplares de la invención, lo que se puede incorporar de diversas formas. Por lo tanto, los detalles estructurales y funcionales específicos divulgados en el presente documento no se deben interpretar como limitantes, sino simplemente como una base para las reivindicaciones y como una base representativa para enseñar a un experto en la técnica a emplear la presente invención en prácticamente cualquier estructura adecuadamente detallada. Además, aunque la descripción anterior es para uso específico con fluidos carbonatados tales como agua carbonatada y refrescos carbonatados, la tapa 32 y el recipiente 20 no se limitan a dicho uso, y pueden usarse con otros fluidos carbonatados tales como cerveza, y usarse con fluidos no carbonatados, incluyendo, pero sin limitarse a, zumos de frutas, agua sin gas y agua alcalina.
El recipiente 20 anterior tiene una abertura circular y la junta anular 34 apoyada en la porción de anillo 36 está configurada para encajar en esa abertura circular, y el disco de dispersión 46 y el protector contra salpicaduras 42 tienen una forma circular para que el fluido 82 fluya suavemente y preferentemente en un flujo laminar entre la periferia del disco dispensador 46 y el protector contra salpicaduras 42 y el pico 44 cercanos. Pero no es necesario que la abertura del recipiente sea circular y puede tener otras formas, incluyendo, pero sin limitarse a, formas triangulares, cuadradas, hexagonales u otras formas de múltiples lados. En dichos casos, el anillo de sellado estaría configurado para sellar contra la abertura de múltiples lados en el recipiente, la porción de anillo 36 estaría configurada para adaptarse a la forma del anillo de sellado y a la forma de la abertura del recipiente (como lo harían los resaltes 40, 41, la porción de anillo 36 y su labio 38), el protector contra salpicaduras 42 y el pico 44 estarían configurados para adaptarse a la forma de múltiples lados de la porción de anillo 36 y los primeros resaltes 40, al igual que el disco de dispersión 46 y el saliente 50, de modo que se logre un flujo laminar para que el flujo se produzca hacia abajo del primer resalte 40 y preferentemente hacia abajo del disco de dispersión 46 cuando se está llenando el recipiente. Por tanto, la presente invención no se limita a aberturas circulares en los recipientes 20, sino que puede tener formas de múltiples lados. Lo mismo se aplica a aberturas no circulares pero continuamente curvadas alrededor de un eje longitudinal, tales como por ejemplo aberturas ovaladas y elípticas.
La descripción anterior se da solo a modo de ejemplo, y no de limitación. Dada la descripción anterior, un experto en la técnica podría idear variaciones que estén dentro del alcance de la invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas, incluyendo diversas formas de variar las dimensiones a medida que varía la longitud y el diámetro del impulsor. Además, los diversos rasgos característicos de la presente invención se pueden usar solos o en diferentes combinaciones entre sí y no pretenden limitarse a la combinación específica descrita en el presente documento. Por tanto, la presente no debe estar limitada por los modos de realización ilustrados.
Claims (20)
1. Un aparato para recibir un fluido en, y dispensar ese fluido desde, un recipiente (20) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal y tiene un labio de recipiente (30) que define una abertura de recipiente en una parte superior del recipiente opuesta a una parte inferior de recipiente cerrada (22), comprendiendo el aparato:
una tapa (32), que incluye:
un protector contra salpicaduras (42) en un extremo superior de la tapa (32) y que rodea una mayor parte del eje longitudinal durante el uso; y
una porción de anillo (36) con un labio inferior (38) en un extremo inferior de la tapa (32), extendiéndose el labio inferior (38) hacia fuera y hacia abajo, rodeando la porción de anillo (36) y el labio inferior (38) al eje longitudinal durante el uso;
un disco de dispersión continuo (46) conectado a la tapa (32) y ubicado por encima de la porción de anillo (36) y dentro del protector contra salpicaduras (42), teniendo el disco de dispersión (46) una periferia de disco exterior, periferia de disco que está espaciada a una distancia del protector contra salpicaduras de entre 2 y 5 mm para que el fluido pueda fluir desde el disco de dispersión (46) al protector contra salpicaduras (42) y hacia abajo a lo largo del protector contra salpicaduras (42) y a través de la porción de anillo (36); y
una junta anular (34) conectada a un lado orientado hacia fuera de la porción de anillo (36), teniendo la junta anular (34) una forma correspondiente a la de la abertura de recipiente y dimensionada para contactar y sellarse contra la abertura de recipiente durante el uso.
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que el disco de dispersión (46) tiene un saliente conformado que se extiende hacia arriba a lo largo del eje longitudinal, teniendo el saliente conformado una sección transversal en un plano ortogonal al eje longitudinal que es más pequeña en la parte superior y más grande en la parte inferior para redirigir un chorro de fluido que se mueve hacia abajo a lo largo del eje longitudinal, hacia fuera, hacia la periferia exterior del disco de dispersión (46).
3. El aparato de la reivindicación 1, en el que el disco de dispersión (46) tiene un saliente conformado que se extiende hacia arriba y que forma un círculo de revolución que dirige el fluido que fluye hacia abajo a lo largo del eje longitudinal para que se mueva en una dirección hacia fuera y tiene una sección transversal en un plano ortogonal al eje longitudinal que es más pequeña en la parte superior y más grande en la parte inferior.
4. El aparato de la reivindicación 1, en el que el disco de dispersión (46) es circular y tiene una superficie orientada hacia arriba que es plana.
5. El aparato de la reivindicación 1, en el que la porción de la tapa (32) debajo de la parte inferior del disco de dispersión (46) está configurada para provocar un flujo laminar de agua carbonatada que no tiene azúcar disuelta, a un caudal de hasta 1,5 gpm a través de una mayor parte sustancial de la porción de anillo (36) en la dirección hacia abajo.
6. El aparato de la reivindicación 1, en el que el protector contra salpicaduras (42) incluye además un pico vertedor.
7. El aparato de la reivindicación 1, en el que una mayor parte sustancial del protector contra salpicaduras (42) que está radialmente hacia fuera y hacia abajo del disco de dispersión (46) es cilíndrica y en el que la porción de anillo (36) tiene una superficie cilíndrica orientada hacia dentro que tiene el mismo diámetro que esa mayor parte sustancial del protector contra salpicaduras.
8. El aparato de la reivindicación 1, en el que el protector contra salpicaduras (42) tiene un resalte inferior que se extiende hacia dentro y hacia abajo y en el que la porción de anillo (36) tiene un resalte superior que se extiende hacia fuera y hacia arriba para conectarse con el resalte inferior del protector contra salpicaduras (42), teniendo la porción de anillo (36) una superficie orientada hacia dentro que está radialmente hacia dentro de la periferia exterior del disco de dispersión (46).
9. El aparato de la reivindicación 1, en el que la porción de anillo (36) tiene una superficie orientada hacia dentro que es cilíndrica y que está ubicada radialmente hacia dentro de la periferia exterior del disco de dispersión (46), con la superficie orientada hacia dentro de la tapa (32) entre el disco de dispersión (46) y la parte inferior de la porción de anillo (36) configurada para lograr un flujo laminar de agua a un caudal de hasta 1,5 gpm a través de una mayor parte de la porción de anillo (36).
10. El aparato de la reivindicación 9, en el que la superficie cilindrica orientada hacia dentro está por debajo de la superficie superior del disco de dispersión (46) a una distancia axial de entre 5 y 15 mm, medida en la periferia exterior del disco de dispersión (46).
11. El aparato de la reivindicación 1, en el que la porción de anillo (36) tiene una superficie orientada hacia dentro que es cilíndrica, que está ubicada radialmente hacia dentro de la periferia exterior del disco de dispersión (46) a una distancia de 1 mm a 10 mm, y que está por debajo de la superficie superior del disco de dispersión (46) en la periferia exterior de ese disco a una distancia axial de entre 5 y 15 mm.
12. El aparato de la reivindicación 1, en el que la junta anular (34) comprende cuatro bridas anulares que se extienden hacia fuera desde una pared interior del anillo de sellado, incluyendo las cuatro bridas anulares bridas superior e inferior, una primera brida intermedia que es adyacente a la brida inferior, y una segunda brida intermedia que se extiende radialmente hacia fuera mientras que la brida superior, la inferior y la primera intermedia se extienden hacia fuera y hacia arriba.
13. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además el recipiente con el anillo de sellado de la tapa (32) insertado en la abertura de recipiente y formando una junta con ella, teniendo el recipiente una pared lateral de recipiente.
14. El aparato de la reivindicación 13, en el que la pared lateral de recipiente está inclinada hacia fuera en un ángulo de menos de 5° con respecto a la vertical de modo que la sección transversal del recipiente en un plano ortogonal al eje longitudinal aumenta hacia la parte inferior (22) del recipiente, y en el que la sección transversal aumenta a lo largo de una mayor parte de la longitud axial del recipiente.
15. El aparato de la reivindicación 1, en el que:
la tapa (32) tiene una trayectoria de flujo laminar a través de una porción inferior de la tapa (32),
el labio inferior (38) se extiende hacia fuera y hacia abajo desde la parte inferior de una superficie de flujo orientada hacia dentro,
la porción de anillo (36) tiene una parte superior conectada a una parte inferior del protector contra salpicaduras (42),
el labio inferior, la superficie de flujo y la parte superior de la porción de anillo (36) rodean el eje longitudinal y forman una porción de la trayectoria de flujo laminar,
el disco de dispersión (46) está ubicado por encima de la conexión del protector contra salpicaduras (42) con la parte superior de la porción de anillo (36),
el disco de dispersión (46) está orientado hacia arriba y tiene una periferia de disco exterior espaciada una distancia axial de 4 a 10 mm por encima de la parte superior de la porción de anillo (36), y
el fluido puede fluir desde el disco de dispersión (46) a hasta 1,5 gpm hacia fuera hasta el protector contra salpicaduras (42) durante el uso, con una porción sustancial del fluido fluyendo en un flujo laminar hacia abajo a través de la conexión del protector contra salpicaduras (42) y la porción de anillo (36) y a través del labio inferior (38).
16. El aparato de la reivindicación 15, en el que la superficie de flujo orientada hacia dentro de la porción de anillo (36) es cilíndrica y coaxial con el eje longitudinal, y la conexión entre la porción de anillo (36) y el protector contra salpicaduras (42) comprende una sección cónica y el protector contra salpicaduras (42) tiene una sección transversal circular en un plano ortogonal al eje longitudinal en la ubicación del disco de dispersión (46).
17. El aparato de la reivindicación 16, en el que el disco de dispersión (46) tiene un saliente conformado en la superficie superior del disco de dispersión (46) con un diámetro de sección transversal que aumenta en una dirección hacia abajo para dirigir el flujo de fluido que fluye hacia abajo a lo largo del eje longitudinal en una dirección hacia fuera alrededor de una mayor parte del disco de dispersión (46).
18. El aparato de la reivindicación 17, en el que el disco de dispersión (46) está conectado a la tapa (32) mediante una pluralidad de soportes que se extienden desde la porción de anillo (36) hasta el disco de dispersión (46).
19. El aparato de la reivindicación 18, en el que el protector contra salpicaduras (42) incluye un pico vertedor, que incluye además el recipiente (20) con la junta colocada en la abertura del recipiente (20), y en el que el recipiente (20) tiene una pared lateral que se extiende a lo largo del eje longitudinal, con la pared lateral aumentando en área de sección transversal a lo largo de una mayor parte de la longitud entre la abertura de recipiente y la parte inferior (22) del recipiente (20), con la pared lateral inclinada en un ángulo con la vertical de menos de 5° de modo que la sección transversal de recipiente en el plano ortogonal al eje longitudinal sea menor en la parte superior del recipiente (20) que en la parte inferior, con el labio y la parte inferior de la junta formando una porción de una trayectoria de flujo laminar que se extiende a través de la tapa (32) y al interior del recipiente (20).
20. El aparato de la reivindicación 17, que incluye además el recipiente (20), y en el que el recipiente (20) tiene una pared lateral que se extiende a lo largo del eje longitudinal, con la pared lateral aumentando en área de sección transversal a lo largo de una mayor parte de la longitud entre la abertura de recipiente y la parte inferior (22) del recipiente (20), con la pared lateral inclinada en un ángulo con la vertical de menos de 5°, con el labio y la parte inferior de la junta formando una porción de una trayectoria de flujo laminar cuando la tapa (32) se coloca sobre el recipiente (20) y la junta se coloca en la abertura de recipiente para sellar esa abertura.
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