MX2008002835A - Cierre resistente a derrames - Google Patents

Abstract

Se describe un cierre con válvula para un contenedor de líquido. El cierre con válvula comprende un cuerpo del cierre que tiene una base y una boquilla. Se proporciona un inserto generalmente tubular con una porción superior unida a la porción inferior de la base. El cuerpo del inserto estádimensionado para que ajuste dentro de un puerto dispensador del contenedor de líquido y define un pasaje del inserto en comunicación fluida con la boquilla. El inserto tiene al menos una ceja flexible que se extiende hacia afuera del mismo para unirse de forma resiliente a la pared interior del contenedor y sellar el cierre hacia el contenedor. Una válvula es retenida entre el inserto y el cuerpo del cierre para abrir y cerrar operativamente el pasaje de fluido a través del cierre del contenedor.

Description

CIERRE RESISTENTE A DERRAMES REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADA La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional US 60/713,032, presentada el 31 de Agosto de 2005, y de la Solicitud Provisional US 60/11,238, presentada el 1 de Junio de 2006 CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al campo de los cierres resistentes a derrames para contenedores de líquidos .

ENTORNO DE LA INVENCIÓN Hay muchos contenedores resistentes a derrames disponibles. Los ejemplos de los mismos incluyen contenedores con válvula, tales como las tazas con boquilla. Los contenedores con cierres de válvula son útiles, pero requieren que se les agregue material para ser usados. Por ejemplo, el jugo se vierte desde su contenedor de almacenamiento al contenedor resistente a derrames. Esto requiere el paso de transferir el líquido.

También están disponibles contenedores que tienen una válvula de tipo desplegable, tal como una botella de agua o botella deportiva. La válvula de abre al desplegar para proporcionar una vía de fluido. La válvula debe empujarse hacia abajo para cerrar la vía de fluido. Esto requiere que el usuario realice la acción de cerrar la válvula. Si se deja abierta, el contenido del contenedor podría escurrir si rebasa la punta. Las válvulas desplegables usualmente se proporcionan en una tapa con uniones de rosca, de modo que puede conectarse con la boquilla roscada de la botella. El problema con esto es que no hay un estándar universal para las roscas para este tipo de botellas. Una boquilla no es capaz de ajustar en todos los tipos de botellas.

Sería deseable proporcionar un cierre que pudiera ajustarse con diferentes tipos de contenedores, para proporcionar una válvula resistente a los derrames.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al campo de cierres resistentes a derrames para contenedores de líquidos, y específicamente a cierres con válvula para contenedores de líquidos.

Un aspecto de la invención se refiere a un cierre con válvula que comprende un cuerpo de cierre que tiene una base y una boquilla. La boquilla define un pasaje superior y un pasaje está definido en una porción inferior del cuerpo. El cierre también incluye una porción de unión al contenedor preferiblemente en la forma de un inserto generalmente tubular, y una válvula, que es preferiblemente retenida entre el inserto y el cuerpo de cierre. Una porción superior del inserto se asegura a la porción inferior de la base y restringe el flujo a través del pasaje. El inserto se dimensiona para que ajuste dentro de un puerto dispensador de un contenedor de líquido, tal como una botella, y define un pasaje de inserto en el lado opuesto de la válvula desde el pasaje superior. Al menos una ceja flexible se extiende radialmente desde el cuerpo del inserto para unir con la parte de dispensado y formar un sello.

Otro aspecto de la invención incluye un aparato de dispensado de fluido que comprende un contenedor de fluido y un cuerpo de cierre. El contenedor de fluido tiene un cuello superior que define una superficie interior. El cuerpo de cierre tiene una base, una porción de unión con el contenedor y una válvula flexible retenida en el medio de los mismos. La base incluye una abertura de dispensado dispuesta en una porción de cierre de la misma. La porción de unión se extiende hacia abajo desde la base. Al menos una porción flexible de modo resiliente se extiende radialmente hacia afuera de la unión. La porción de unión define un pasaje inferior y tiene una dimensión exterior menor que la dimensión interior del cuello del contenedor. La ceja está adaptada para unir de modo resiliente con el interior del cuello del contenedor. El pasaje inferior está en comunicación fluida con el recipiente formado por el contenedor, con la válvula posicionada entre el pasaje inferior y la abertura de dispensado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en elevación lateral de un cierre con válvula de acuerdo con una primera representación de la presente invención, que se muestra montado en una botella.

La Figura la es una vista parcial en elevación de un cierre con válvula de acuerdo con otra representación de la presente invención, que se muestra en una botella.

La Figura 2 es una vista en sección transversal de un cierre con válvula de acuerdo con una representación de la presente invención.

La Figura 3 es una vista esquemática en sección transversal de la representación del cierre con válvula de la Figura 2.

La Figura 4 es una vista en sección transversal del cierre con válvula de acuerdo con otra representación de la presente invención.

La Figura 5 es una vista en sección transversal del cierre con válvula de la representación de la Figura 4, montado en una botella, como se contempla en la Figura 1.

La Figura 6 es una vista en sección transversal de una representación de una porción de cierre con válvula de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS Como se usa en esta descripción, los intervalos se usan como abreviaturas para describir cada uno y todos los valores que están dentro de ese intervalo. Cualquier valor dentro del intervalo puede ser seleccionado como el término del intervalo. Cuando se usa, la frase "al menos uno de" se refiere a la selección de cualquier miembro de forma individual p a cualquier combinación de los miembros. La conjunción "y" u "o" puede ser usada en la lista de miembros, pero la frase "al menos uno de" es el lenguaje de control. Por ejemplo, al menos uno de A, B y C es la abreviatura para A solo, B solo, C solo, A y B, B y B, A y C, o A y B y C.

Con referencia a las figuras, los contenedores con cuello, tales como la botella (5) que se muestra en la Figura 1, incluyen un recipiente o cuerpo principal y una abertura estrecha en un extremo (no se muestra n la Figura 1) . Los ejemplos de contenedores con cuello para bebidas incluyen, pero no se limitan a, botellas de agua, botellas de soda pop, botellas para jugo y botellas para deporte. Estos tipos de botellas usualmente están cubiertas con un cierre roscado. Aunque muchos distintos fabricantes de botellas usan un roscado estándar para sus botellas, no hay un estándar universal para roscas de botella. Aunque aquí se muestra un contenedor (5) con cuello que tiene un cuello (6) (ver, p. ej . , la Figura 5) que es significativamente menor que la dimensión exterior del resto del contenedor (5), el cuello puede ser de cualquier tamaño. La presente invención preferiblemente ajusta contenedores que tienen aberturas del contenedor de diferentes tamaños.

El contenedor puede contener cualquier tipo de líquido. En una representación, el líquido será una bebida. Las bebidas típicas incluyen agua, jugo, leche, soda pop, café o té. Otros contenedores pueden contener líquidos no aptos para el consumo humano, incluyendo, sólo a modo de ejemplo, fluidos limpiadores, jabones y fragancias.

La Figura 1 muestra una representación del cierre (10) ajustado en una botella estándar (5) . Una falda (13) une la porción superior de la botella (5) mientras que una tapa (19) removible cubre las porciones internas del cierre (10). Como se muestra, el cierre (10) tiene una dimensión exterior sustancialmente igual a la del contenedor (5) . La Figura la muestra una representación alternativa del cierre (10), también ajustado en una botella estándar. La dimensión exterior de la porción (13) de la falda del cierre (10), es más estrecha que la dimensión exterior de la botella. Ambas de estas representaciones de cierre, así como aquellas con otros tamaños, incluyendo algunas con dimensiones mayores que la dimensión exterior del contenedor, pueden incorporar las representaciones de la invención abajo descritas.

Las Figuras 2 y 3 muestran una representación de un cierre (10) , que incluye una boquilla (11) que se extiende hacia arriba desde una base 812). Extendiéndose hacia abajo desde el perímetro de la base (12) , hay una falda (13) . En el lado de abajo de la base (12) se define una porción (14) inferior, localizada radialmente hacia a dentro desde la falda 813) . Un inserto de botella o tapón (15) está unido a la porción inferior (14). Una válvula 818) es retenida entre el inserto (15) de la botella y la base (12). Alternativamente, la válvula (18) puede estar unida dentro de la boquilla (11), con la porción inferior (14), o dentro del inserto (15) de la botella. La boquilla (11), la base (12) y la falda (13) pueden ser de construcción unitaria, o las partes se pueden formar por separado y ensamblarse.

El inserto (15) de la botella que se muestra en las Figuras 2 y 3 está unido a presión con la porción (14) inferior de la base (12) . Para facilitar la unión, la porción (14) inferior incluye una ranura (21) anular y el inserto (15) de la botella incluye una arista (22) anular dimensionada para que ajuste apretadamente dentro de la ranura (21) anular. Una porción superior (23) del inserto 815) tiene una ranura generalmente en forma de "U" y está dimensionada para recibir la proyección anular de la porción (14) inferior. La arista (22) se muestra extendiéndose hacia afuera desde una pared interior de la ranura del inserto (23) . Sin embargo, la arista (22) y la ranura (21) pueden estar dispuestas sobre cualquier superficie.

El inserto (15) está dimensionado para que ajuste en el interior de la parte de descarga de un contenedor. Preferiblemente, la parte de descarga de la botella es una forma cilindrica. El inserto (15) tiene un cuerpo principal y define una vía de flujo inferior que se extiende a través del mismo. Extendiéndose radialmente lejos del cuerpo principal hay una pluralidad de cejas (16). Las cejas (16) están hechas preferiblemente de un material resiliente, que se flexionará y proporcionará resistencia a la inserción del inserto (15) dentro de la parte de descarga de un contenedor, permitiendo con ello que el cierre (10) se mantenga en su lugar y selle el puerto. Las cejas (16) son preferiblemente lo suficientemente flexibles para permitir la remoción del cierre (10) por medio de una fuerza de empuje suave. Las cejas 816) también permiten que el cierre (10) se ajuste a los contenedores con cuello con aberturas de diferente diámetro al extender el diámetro efectivo del inserto (15) .

El inserto (15) y las cejas (16), que se ilustran en las Figuras 2 y 3, son de construcción unitaria. Una ceja (16a), la más alta, preferiblemente se asienta contra la base (12), alrededor de la porción inferior (14). Un labio (29) de retención se extiende hacia abajo desde la base (12), uniendo el borde periférico de la ceja (16a) más alta. La unión entre la base (12) y la ceja más alta (16a) puede servir para formar una parte del sello para el cierre (10) y el contenedor, para evitar el escurrimiento del fluido .

Típicamente, un contenedor en forma de una botella incluirá roscas para retener una tapa roscada (no se muestra) . Para ayudar a retener el cierre (10) en el contenedor, pueden proporcionarse las estructuras (17) de retención que se extienden radialmente hacia adentro desde el interior de la falda (13). Los retenedores (17) unen las roscas sobre el contenedor, una ceja en el cuello del contenedor, o la pared lateral del contenedor. Alternativamente, la estructura (17) de retención puede ser posicionada de forma que actúe como un tope para la inserción del cierre (10) cuando se empuja sobre la botella. El retenedor (17) puede estar ubicado a lo largo del lado del fondo de la falda 813) o en cualquier punto a lo largo de la altura de la falda 813) . Puede usarse más de una estructura de retención (17). También, las estructuras de retención (17) pueden ser posicionadas en relación vertical de una con la otra.

Las estructuras de retención (17) pueden ser un anillo o una porción de un anillo, tal como una pestaña. Dos porciones de anillo pueden ser posicionadas opuestas entre sí sobre la falda (13) adyacentes al borde interior del fondo. La falda 813) puede estar hecha de un material que sea suficientemente flexible para flexionarse cuando se une al cuello o a la pared de la botella. Esto facilita la remoción del cierre del contenedor y permite que el cierre se adapte a contenedores de diferentes formas y tamaños.

Una representación alternativa de un cierre (10) se muestra en las Figuras 4 y 5. Muchas de las representaciones del cierre 810) son similares o idénticas a las de las Figuras 2 y 3. A saber, ambos cierres incluyen una base (12) con una boquilla (11) que se extiende hacia arriba y una porción (14) inferior que se extiende hacia abajo. Un inserto (15) que tiene generalmente un canal en forma de "U" en la porción (23) del inserto, está adaptado para unir la porción inferior del cierre (10). El perímetro exterior de la porción (23) exterior del inserto en la presente representación, está preferiblemente soldado al cierre (10) , usando técnicas conocidas, tales como soldadura ultrasónica. La soldadura (27) sirve para retener el inserto (15) hacia el cierre 810) y sellar el pasaje entre el inserto (15) y la boquilla (11) . Por supuesto, pueden usarse otras formas de unión, tales como adhesivos o un ajuste a presión.

Como se muestra en las Figuras 4 y 5, las cejas (16) en el inserto (15) pueden separar el material del cuerpo del inserto. Las cejas (16) se extienden desde un tubo (25) de ceja, que está asegurado a la superficie exterior del inserto (15). Las cejas y el tubo (25) pueden ser sobremoldeados en el inserto. También pueden usarse otros medios para asegurar el inserto (15) a las cejas (16). La porción (15) del inserto se contempla como de un material relativamente rígido, mientras que para las cejas (16) puede usarse un material más flexible, resiliente.

La válvula (18) puede ser colocada en su lugar por medio de cualquier estructura deseada. Como se ilustra, la válvula (18) está unida directamente al lado de abajo de la boquilla (11) , y asegurada por medio de la unión del inserto (15) de la botella. La válvula también puede ser unida por moldeado directo de la válvula en el tubo de la boquilla, o por medio de una estructura de ajuste a presión. Puede formarse un anillo que tenga una sección transversal generalmente triangular entre una porción (23) superior del inserto (15) y una porción (24) inferior de la boquilla. La válvula (18) tiene una ceja (35) periférica con una sección transversal generalmente triangular y es retenida entre el inserto 815) y el cierre (10).

La válvula (18) está hecha preferiblemente de un material flexible de modo resiliente. Las representaciones de la válvula (18) incluyen, pero no se limitan a, válvulas planas, válvulas que son cóncavas en la dirección del flujo, y válvulas que son convexas en la dirección del flujo. Estos tipos de válvulas tienen una abertura que opera en respuesta a un cambio en la presión. La abertura puede ser una o más hendeduras que se flexionen para abrir y cerrar. También, la abertura puede incluir una o más perforaciones. Estas perforaciones pueden ser dimensionadas de modo que la tensión superficial del líquido en el contenedor es mayor que la presión de la cabeza hidrostática del líquido. La tensión superficial mantiene el líquido sin fluir a través de las perforaciones hasta que se alcanza una presión diferencial deseada. Cuando se va a usar el cierre con contenedores para bebidas, el material de la válvula necesita ser un material de grado de ali entos. Cuando se usan otros líquidos, la válvula se hace preferiblemente de un material que sea inerte al líquido. Los ejemplos no limitantes de los materiales de la válvula son silicona, polietileno y polipropileno.

En las representaciones que se muestran, la válvula (18) es convexa en la dirección del flujo. Los ejemplos no limitantes de estos tipos de válvulas se describen en las siguientes Patentes US Nos: 5,213,236; 5,377,877; 5,339,955; 5,409,144; 5,439,143; y 5,890,621. Cada una de estas patentes se incorpora aquí como referencia. Estas válvulas están disponibles en Liquid Molding Systems de Midland, MI (LMS) .

Las válvulas resilientes operan en respuesta a una diferencia en la presión desde cada lado de la válvula (es decir, un diferencial de presión a través de la válvula). La válvula (18) puede ser diseñada de modo que no se abrirá hasta que se logre un diferencial de presión deseado. El diferencial de presión puede lograrse aumentando la presión en un lado de la válvula (por ejemplo, exprimiendo el contenedor), puede obtenerse disminuyendo la presión (aplicando vacío o succión) en un lado de la válvula (por ejemplo, por succión de la boca sobre la boquilla) , o puede lograrse por medio de una combinación de los dos. Cuando el diferencial de presión es menor que el diferencial de presión deseado, la válvula (18) permanecerá en su posición cerrada. Preferiblemente, el diferencial de presión que se necesita para abrir la válvula es mayor que la presión de la cabeza hidrostática de los contenidos de fluido en el contenedor al que está unido el cierre. Esto permite que el contenedor se invierta sin que el fluido en el contenedor se salga del contenedor por su propio peso.

Una representación de la base (12), que se ve en la Figura 6, puede usarse con cualquiera de los cierres que se muestran en las Figuras 1-5. La boquilla (11) es similar a la que se muestra en las otras representaciones. La porción inferior del pasaje (31) es más amplia que la porción superior. La porción (32) inferior ensanchada facilita la inversión de la válvula sin que el cuerpo de la válvula se una dentro del pasaje (31) . El espacio extra en el pasaje (32) interior también facilita el retorno de la válvula a su estado original (convexo, hacia el contenedor) .

El cierre (10) de las diversas representaciones puede incluir una sobretapa (19) que ajusta sobre el cierre (10) para cubrir la boquilla 811) de manera removible. Esta cubierta puede ayudar a mantener la boquilla (11) sin ensuciarse durante el transporte. La sobretapa (19) puede ajustar a presión sobre el cuerpo (12) de la tapa o puede unirse usando otras estructuras, tales como un gozne, roscado u otro.

La sobretapa (19) puede incluir opcionalmente un poste (20) , como se ve en las Figuras 2 y 3, montado sobre el lado de abajo. El poste (20) se muestra en la Figura 2 insertado en la abertura superior de la boquilla (11) . Esta inserción puede ayudar a centrar la sobretapa (19) y proporcionar resistencia adicional a la unión. La longitud del poste (20) puede variar, y preferiblemente sólo se extiende en la abertura de la boquilla, de modo que no tiene contacto con la válvula (18). Cuando el poste (20) se extiende hacia la válvula 818), el poste (20) puede ayudar a mantener la válvula (18) cerrada evitando la flexión de la válvula (18). El extremo del poste (20) puede tener cualquier forma deseada, plana o curvada, y puede conformarse a la curvatura de la válvula (18) .

Ahora con referencia a las Figuras 4 y 5, la sobretapa (19) también puede incluir una ventilación (28), que sirve para permitir que el aire y la humedad escapen de debajo de la tapa (19) .

El cierre (10) puede estar hecho de cualquier material que sea entre rígido y flexible. Los ejemplos del material incluyen, pero no se limitan a, polietileno y polipropileno.

Debería apreciarse que la presente invención no se limita a las representaciones específicas arriba descritas, sino que incluye variaciones, modificaciones y representaciones equivalentes que se definen mediante las siguientes reivindicaciones.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Cierre con válvula para un contenedor de líquido, que comprende: un cuerpo de cierre que tiene una base, y una boquilla que se extiende hacia arriba desde la base; un inserto tubular que tiene una porción superior unida a la porción inferior de la base, opuesta a la boquilla, un cuerpo de inserto dimensionado para ajustar dentro de un puerto dispensador del contenedor, definiendo el cuerpo del inserto un pasaje del inserto en comunicación fluida con la boquilla, y al menos una ceja flexible que se extiende radialmente desde el cuerpo del inserto y adaptada para unirse con la parte dispensadora del contenedor; y una válvula retenida entre el inserto y el cuerpo de cierre que sirve para abrir y cerrar selectivamente la vía de flujo entre el pasaje del inserto y la boquilla.

2. Cierre con válvula de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que el inserto está soldado con el cuerpo del cierre.

3. Cierre con válvula de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que la porción superior del inserto está unida a la porción inferior del cuerpo del cierre por ajuste a presión.

4. Cierre con válvula de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que también comprende una falda que se extiende hacia abajo desde un perímetro de la base, coaxialmente con el inserto.

5. Cierre con válvula para un contenedor de líquido, que comprende: un cuerpo del cierre que tiene una base, una boquilla que define un pasaje superior y que se extiende hacia arriba desde la base, y una porción inferior que se extiende desde la parte lejana de la boquilla; una porción de unión del contenedor que se extiende hacia abajo desde la parte inferior y que tiene una pared generalmente cilindrica que define un pasaje que se extiende al través de la misma, al menos una ceja flexible de modo resiliente que se extiende radialmente desde la pared cilindrica y adaptada para unir de forma resiliente con el contenedor de líquido; y una válvula dispuesta en el medio de la porción de unión del contenedor y el cuerpo.

6. Cierre con válvula de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado en que también comprende una falda que se extiende hacia abajo desde la base, radialmente hacia el exterior de la porción inferior.

7. Cierre con válvula de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado en que la porción de unión del contenedor está soldada al cuerpo de cierre.

8. Cierre con válvula de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado en que la porción de unión del contenedor es retenida hacia el cuerpo del cierre por medio de una unión mecánica.

9. Cierre con válvula de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado en que la al menos una ceja flexible de forma resiliente está sobremoldeada en la pared generalmente cilindrica.

10. Cierre con válvula de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado en que el contenedor de líquido es una botella para agua que tiene un cuello y el cuerpo del inserto está dimensionado para unir por compresión con una porción interior del cuello de la botella de agua.

11. Cierre con válvula de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado en que la falda también comprende un medio de retención que se extiende radialmente hacia adentro de la misma y adaptado para restringir el movimiento del cierre con válvula lejos del contenedor de líquido.

12. Aparato dispensador de fluido, que comprende: un contenedor de fluido que tiene un cuello superior que define una superficie interior del cuello, que tiene una dimensión interior; un cuerpo del cierre que tiene una base que tiene una abertura dispensadora dispuesta en una porción del cierre del mismo, y una porción de unión del contenedor que se extiende desde la base, lejos de la abertura de dispensado, teniendo la porción de unión del contenedor una pared de unión que define un pasaje inferior y una dimensión exterior menor que la dimensión interior del cuello superior, y al menos una ceja flexible de forma resiliente que se extiende radialmente desde la pared de unión y adaptada para flexionarse hacia la pared inferior al aplicarse una fuerza de compresión; y una válvula flexible retenida dentro del cuerpo del cierre entre el pasaje inferior y la abertura de dispensado; estando la porción de unión del contenedor retenida de forma resiliente dentro del cuello superior de la botella y la al menos una ceja flexionada hacia la pared inferior.

13. Aparato dispensador de fluido de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado en que también comprende una falda que se extiende desde un perímetro exterior de la base hacia el contenedor de fluido.

14. Aparato dispensador de fluido de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado en que la pared de unión está soldada al cuerpo del cierre.

15. Aparato dispensador de fluido de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado en que la pared de unión es retenida hacia el cuerpo de cierre por medio de una unión mecánica.

16. Aparato dispensador de fluido de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado en que al menos una ceja flexible de forma resiliente está sobremoldeada en la pared de unión,