ES2203946T3 - Tapon de botella que posee un dispositivo para indicar las cantidades medidas del liquido contenido en dicha botella. - Google Patents
Tapon de botella que posee un dispositivo para indicar las cantidades medidas del liquido contenido en dicha botella.Info
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Abstract
Un tapón para el cierre roscado de botellas que contienen líquidos, provisto de un dispositivo para indicar cantidades medidas de dicho producto, comprendiendo un tapón tipo cápsula con una rosca interna que va atornillada en el cuello roscado de la botella, y un dispositivo de jeringa con un cilindro, un émbolo y -para mover dicho émbolo- una varilla de émbolo graduada que mide el recorrido de aspiración del émbolo y por tanto la cantidad de líquido aspirado.
Description
Tapón de botella que posee un dispositivo para
indicar las cantidades medidas del líquido contenido en dicha
botella.
El invento hace referencia a un tapón
perfeccionado para el cierre roscado de botellas que contienen
líquidos, provisto de un dispositivo de jeringa para indicar las
cantidades medidas de dicho producto. Dichos tapones comprenden una
cápsula con una rosca interna que va atornillada sobre el cuello
roscado de la botella, y un dispositivo de jeringa con un cilindro,
un émbolo y - para mover el émbolo - una varilla de émbolo graduada
que mide el recorrido de aspiración del émbolo y por tanto la
cantidad del líquido aspirado. El documento
WO-9850156 del solicitante hace referencia a un
sujeto similar; las fechas de prioridad y de publicación de dicho
documento son el 2 de mayo 9 de 1997 y el 12 de noviembre.
El modo que está hecho el tapón en cuestión
significa que puede utilizarse en una planta automática de llenado
y cierre de botellas, evitando que se formen diferencias de presión
entre el exterior y el interior de la botella, ofreciendo la
tranquilidad de que no puede ser abierta por niños y ofrece un
cierre a prueba de violación. Estos y otros objetos y ventajas se
pondrán de manifiesto en el siguiente texto.
De acuerdo con el invento: el cilindro del
dispositivo de jeringa está formado coaxialmente y de una pieza con
la cápsula; un elemento dentro de la cápsula y circundando dicho
cilindro forma a) una junta hermética anular que puede ser apretada
sobre el borde del cuello de botella al atornillar la cápsula, b)
una pieza de extensión que tiene una sección transversal anular y
con una forma externa que puede ajustar con seguridad dentro del
cuello de botella, y c) un orificio central para alojar el cilindro
del dispositivo de jeringa; dicho orificio está circundado por un
labio anular que se extiende hacia al centro de la botella y está
diseñado para rozar contra la superficie externa del cilindro
cuando es sacada la cápsula con el dispositivo de jeringa. Se une un
anillo con cortes practicados en su periferia a fin de formar un
cierre a prueba de violación que impida la abertura no
autorizada.
Al objeto de evitar cualquier diferencia de
presión entre el exterior y el interior de la botella, dicho
elemento interno puede tener por lo menos un orificio entre dicha
pieza de extensión y el citado labio, de modo que la presión
interior y exterior de la botella pueden equilibrarse.
Hay un casquillo de seguridad, con una pared
lateral deformable, ajustado y acoplado sobre dicha cápsula de modo
que puede girar libremente; en este caso, la superficie interna de
dicho casquillo de seguridad y la superficie externa de dicha
cápsula está conformada de modo que aletas flexibles proporcionan un
acoplamiento rotativo espontáneo en el sentido de atornillado y
dientes - que, en el casquillo, están situados en zonas deformables
de la pared lateral - proporcionan acoplamiento en el sentido de
destornillado, pero tan sólo cuando existe deformación de la pared
lateral.
Se obtendrá una mejor comprensión del invento con
ayuda de la siguiente descripción y el dibujo adjunto, el cual
muestra un ejemplo práctico y no limitativo, de dicho invento. En
el dibujo:
La figura 1 muestra una vista en sección axial de
una botella, con parte suprimida, y del tapón en
posición cerrada;
posición cerrada;
Las figuras 2 y 3 muestran, un elemento interno
que forma el cierre hermético, en sección transversal y visto por
la línea III-III de la figura 2,
respectivamente;
Las figuras 4 y 5 muestran dos secciones
transversales por IV-IV y V-V de la
figura 1, en las zonas conformadas para atornillar y destornillar la
cápsula; y
Las figuras 6 y 7 muestran un detalle de la
varilla del émbolo, en sección longitudinal y en sección transversal
por VII-VII en la figura 6.
De acuerdo con las ilustraciones del dibujo
adjunto, el número de referencia 1 indica una botella, cuyo cuello
3 tiene una rosca exterior 5 y un hueco interior poco profundo 7
producido por la contracción durante el moldeo del vidrio o plástico
usado para fabricar la botella, o mediante cualquier otro método
adecuado y conocido. La referencia 3A designa una proyección anular
situada cerca del extremo inferior del cuello 3, mientras que la
referencia 3B designa el borde superior del cuello 3 que circunda la
abertura de la botella y asegura que el tapón proporcione un cierre
hermético.
El número 11 es la referencia general del cuerpo
principal del tapón que tiene forma de una cápsula con una parte
superior 11A y una pared lateral 11B, en el interior del cual se
forma una rosca interna 13 destinada a acoplarse con la rosca 5 a
fin de atornillar el tapón cerrado. En la misma pieza de la cápsula
11 hay formado un cilindro 15 que se extiende desde el centro de la
parte superior 11A y - al fijar la cápsula 11 - penetra a través
del cuello 3 y al interior del cuerpo 1 de la botella, terminando
cerca del fondo de la botella en una parte conformada 15A con un
orificio 17 en su centro. El cilindro 15 conecta con la parte
superior 11A a través de una primera parte troncocónica 15B y un
consiguiente escalón 15C. La cavidad 15E en el cilindro 15 conecta
con la superficie exterior de la parte superior 11A de la cápsula
11 a través de una parte conformada que define un escalón 15F. La
superficie interna de la parte superior 11A de la cápsula 11 forma
una protuberancia anular 11G que está diseñada para garantizar un
cierre hermético del modo que se detalla más adelante, estando
dicha protuberancia anular 11G en una posición que esencialmente
corresponde al borde final 3B del cuello de la botella.
El número 21 es la referencia general (véanse
también las figuras 2 y 3) de un elemento dentro de la cápsula que
está conformado de manera que forma una junta hermética anular 21A
destinada a acoplarse con el borde 3B y con la protuberancia 11G
cuando el elemento 21 está colocado contra la parte superior 11A de
la cápsula 11 y esta última es atornillada al cuello 3. El elemento
21 forma una pieza de extensión anular 21B que se extiende desde la
junta anular hermética 21A y penetra a través del cuello 3 de la
abertura de la botella 1, acoplándose en el interior de dicha
abertura; a tal objeto, dicha pieza de extensión anular 21B puede
tener una superficie externa ligeramente convexa y combada que se
acopla con el perfil 7 de la superficie interna del cuello 3 de la
botella; como alternativa, o adicionalmente, a las partes
conformadas antes citadas puede existir interferencia entre la
abertura del cuello 3 y dicha pieza de extensión 21B. Proyectándose
hacia adentro desde la pieza de extensión 21B hay un labio anular
21C que se extiende hacia al centro de la botella cuando se fija el
tapón; dicho labio 21C aprieta contra el perfil troncocónico 15B
del cilindro 15 para acoplarse con él y con la superficie externa
de dicho cilindro 15, por los motivos que se exponen más adelante.
El labio 21C del elemento 21 contiene por lo menos un orificio 23 o
varios orificios 23 distribuidos alrededor del labio anular 21C,
por los motivos expuestos más abajo.
Insertado de modo que puede deslizarse dentro del
cilindro 15 hay un émbolo que se mueve a lo largo de la superficie
interior 15E del cilindro 15; dicho émbolo consiste en un
componente 25 hecho de un material con un bajo coeficiente de
fricción y elasticidad suficiente para asegurar la estanqueidad
contra la superficie interior 15E del cilindro, al mismo tiempo que
se desliza fácilmente a lo largo del mismo; este componente 25, que
forma el émbolo, va fijado al extremo interior 27A de una varilla de
émbolo 27 que se extiende de manera que su extremo superior 27B
queda fuera de la cápsula 11 y tiene una tal forma que puede
agarrarse fácilmente con los dedos a fin de deslizar el émbolo 25
arriba y abajo de la superficie cilíndrica 15E en condiciones de
cierre hermético. La varilla 27 (véase las figuras 6 y 7) tiene un
costado plano 27E para una escala graduada G y una ranura 27G para
aligerar la estructura. Al colocar el tapón, el orificio 17 en el
cilindro 15 se halla esencialmente muy cerca del fondo de la
botella, de manera que, moviendo la unidad de jeringa - consistente
en el cilindro 15 y el émbolo 25 con su varilla 27 - puede
aspirarse virtualmente todo el líquido contenido en la botella.
Al objeto de que no pueda ser abierta
accidentalmente por un niño, el tapón arriba descrito está provisto
de un dispositivo de seguridad, es decir con un dispositivo
denominado a "prueba de niños", comprendiendo un casquillo de
seguridad 29 que puede colocarse sobre la cápsula 11 del tapón y
que tiene una parte superior 29A que descansa contra el costado
externo de la parte superior 11A de la cápsula 11, una pieza
central de extensión cónica 29B que lleva al escalón 15F y un
orificio a través del cual pasa la varilla 27. Una vez la varilla
27 ha sido alojada dentro del cilindro 15, la pieza central de
extensión cónica 29B forma una superficie de apoyo para dicha
varilla 27, limitando su recorrido en el punto de que dicha pieza
de extensión 29B entra en contacto con una superficie de apoyo
anular 27C formada en la varilla 27, cerca del émbolo 25. El
casquillo de seguridad 29 posee algunas zonas flexibles 29E en su
superficie lateral cilíndrica 29C que pueden deformarse hacia
adentro en la dirección indicada por las flechas radiales
centrípetas f29 (figura 5); teniendo las zonas flexibles 29E de la
pared 29C protuberancias 29F que - al ser apretadas en la dirección
f29 - encajan con las protuberancias 11H en un anillo de
protuberancias formadas en la superficie externa de la pared
cilíndrica 11B de la cápsula 11. Tan solo comprimiendo las zonas
deformables 29E en la pared 29C y estableciendo así un agarre entre
las protuberancias 29F y 11H es posible hacer girar la unidad 29 y
11 en la dirección de las flechas f5 al objeto de abrir la botella
mediante el destornillado de la cápsula 11 de la rosca 5 de dicha
botella; para un niño resulta virtualmente imposible hacer esto.
Porciones inclinadas a modo de lengüeta 29G existente en el
casquillo de seguridad 29 y dientes de sierra 11K (figuras 1 y 4)
en la cápsula 11 tan solo permite efectuar movimientos regulares -
cuando el casquillo de seguridad 29 y la cápsula 11 se hallen en
estado acoplado - únicamente en la dirección de las flechas fA,
permitiendo atornillar la cápsula sobre la rosca 5 del cuello de la
botella 5, pero evitando una acción de destornillado, durante la
cual las lengüetas 29G simplemente se doblan y no se acoplan con
los dientes 11K. Por tanto, es posible atornillar la cápsula sobre
el cuello de botella - y por consiguiente cerrar la botella - bajo
cualquier condición, mientras la abertura de la botella - es decir
destornillar la cápsula 11 - sólo es posible cuando se ejerce
presión en la dirección fS específicamente sobre las zonas
deformables 29E en la pared 29C del casquillo de seguridad 29,
permitiendo así el acoplamiento de dicho casquillo y la cápsula 11
al girar. Una serie de apropiadas protuberancias discontinuas 29L
(figura 1) que se extienden desde la base de la pared cilíndrica 29C
del casquillo de seguridad 9 e interrumpidas por lo menos en el
área de las zonas deformables 29E, evitan que el casquillo de
seguridad 29 sea sacado axialmente de la cápsula 11.
La referencia 33 designa un cierre anular a
prueba de violación consistente en dos anillos 33A y 33B conectados
uno al otro mediante un circulo de pequeños dientes rompibles 33C;
el cierre se acopla con una parte conformada dentro de la base de
la pared 11B de la cápsula 11 y el anillo 33A puede apoyarse contra
la proyección anular 3A del cuello 3. El cierre a prueba de
violación va montado forzado axialmente sobre la botella. La
primera vez que se destornilla la cápsula 11, se rompen los dientes
33 existentes en el cierre.
El tapón, tal como se ha descrito - montado con
el casquillo de seguridad 29 y el cierre 33 - puede manejarse como
una simple unidad (que comprende el componente 11, 15 como un sólo
cuerpo, el componente 21 y el émbolo 25 con la varilla 27, el
casquillo de seguridad 29 y el cierre 33) de manera que puede
fijarse automáticamente, siendo alimentado en plantas
convencionales de llenado y cierre de la botella, igual como los
tapones de tipo convencional. Al fijar la cápsula 11, se aprieta
contra el borde 3B con el cierre anular hermético 21A interpuesto,
asegurando así que la botella queda herméticamente cerrada y su
contenido queda preservado; esta acción de cierre se mejora más
gracias a la presencia de una protuberancia opcional 11G dentro de
la parte superior 11A de la cápsula. El cierre 33 también es
colocado en posición de uso en el momento que se fija la cápsula
11.
Con el tapón colocado (o sólo un poco
atornillado) puede moverse la varilla 27 del émbolo 25 para aspirar
una determinada cantidad de líquido a través del orificio 17, hasta
una cantidad total que puede ajustarse y controlarse a voluntad
mediante la escala graduada G existente en la varilla 27 del émbolo
y que puede leerse fácilmente, por ejemplo mediante un marcador
consistente en el borde 29B que circunda la varilla (o con un
correspondiente borde formado por la parte superior 11A de la
cápsula alrededor de la superficie 15E del cilindro 15). Una vez
aspirada la cantidad deseada de líquido, el tapón es retirado de la
botella mientras que el elemento interno 21 se mantiene en dicha
botella, siendo sostenido en su lugar gracias al acoplamiento entre
la parte conformada 7 dentro del cuello 3 y la pieza de extensión
conformada 21B del elemento interno 21. Al retirar el cilindro 15
con la cápsula 11 y el casquillo 29 hace que el labio 21C se deslice
sobre la superficie exterior del cilindro 15, frotando así el
liquido, incluso un líquido relativamente espeso, contenido en la
botella; por consiguiente no hay ningún líquido adherido en la
superficie externa del cilindro 15 una vez este último ha sido
sacado; el líquido fregado por el labio 21C vuelve a caer dentro de
la botella antes de sacar el tapón y su sistema de cilindro y
émbolo de la botella. Entonces es posible suministrar la cantidad
aspirada y medida dentro del cilindro moviendo el émbolo 25 en
sentido opuesto al sentido de aspiración.
La presencia de orificios 23 en el elemento
interno 21 permite eliminar cualquier diferencia de presión que
puedan formarse entre el exterior y el interior de la botella
cuando el usuario empieza a destornillar la cápsula 11, tan pronto
ha sido iniciado el destornillado, gracias a que cesa la acción del
cierre hermético del cierre anular hermético 21A contra la parte
superior 11A de la cápsula 11 y se establece un perfecto equilibrio,
a través de los orificios 23, entre las presiones interna y externa
antes de terminar el destornillado y el tapón sea completamente
sacado de la botella. Lo mismo sucede cuando vuelve a instalarse el
tapón: cuando se empuja la varilla 27A de la jeringa, el aire escapa
a través del orificio u orificios 23, manteniendo así el equilibrio
de presión. Esta característica es muy importante durante la fase
de montaje, dada la velocidad con que el tapón es insertado dentro
de la botella. El posible peligro de derrame de líquido, que a veces
ocurre con esta clase de dispositivos, queda evitado y también es
un medio de asegurar que toda la unidad funciona correctamente en
lo que respecta a la precisión que se mide el líquido, sin que esta
precisión resulte afectada de manera desfavorable por tales
diferencias de presión. Una vez atornillada la cápsula 11 (que
forma el tapón), incluso cuando la botella 1 se dispone
horizontalmente, el líquido contenido en la botella no puede pasar a
través de los orificios 23 dado que el cono 15B y la superficie 15C
cierran los orificios 23 actuando sobre el cierre hermético 21.
El tapón en cuestión ofrece particulares ventajas
que resultarán evidentes del texto precedente. Más específicamente,
incluye un casquillo de seguridad 29 o un denominado casquillo "a
prueba de niños" que (para trabajar) se acopla en una simple
pieza cápsula/tapón/cilindro 11, 15 que - conjuntamente con el
cierre hermético 21 - permite un total y adecuado funcionamiento
del dispositivo, dando como resultado: (I) un excelente tapón con
un cierre de seguridad a prueba de niños y cierre hermético
(actuando ambos como miembro de cierre y como medio de limpieza del
cilindro); (II) un instrumento de precisión para medir, desde el
exterior, las cantidades extraídas; (III) medios convenientes para
suministrar dichas cantidades medidas.
Además, desde un punto de vista industrial, vale
la pena observar que: toda la unidad está hecha con sólo cinco
piezas (tapón exterior 22, cápsula/cilindro 11, 15, varilla
graduada 27, émbolo 25 y cierre hermético 21), todas las cuales
pueden moldearse de plástico con tiempos de fabricación rápidos;
todas las piezas han sido diseñadas de manera que pueden montarse
con facilidad y mecánicamente; una vez la unidad rearmada puede
montarse en la botella en una simple operación; dicha unidad
sustituye por completo los tapones existentes corrientemente en el
mercado, ofreciendo mejor rendimiento; si cada pieza se hace del
mismo material - lo cual es posible - toda la unidad resulta
completamente reciclable.
Desde el punto de vista de producción, la unidad
del tapón descrita puede utilizarse en plantas automatizadas
existentes sin necesidad de llevar a cabo virtualmente ninguna
modificación en las mismas, con lo cual resulta posible sustituir
varios tipos de tapones necesarios para ciclos de producción
individuales de la misma planta.
Claims (8)
1. Un tapón para el cierre roscado de botellas
que contienen líquidos, provisto de un dispositivo para indicar
cantidades medidas de dicho producto, comprendiendo un tapón tipo
cápsula con una rosca interna que va atornillada en el cuello
roscado de la botella, y un dispositivo de jeringa con un cilindro,
un émbolo y - para mover dicho émbolo - una varilla de émbolo
graduada que mide el recorrido de aspiración del émbolo y por tanto
la cantidad de líquido aspirado, caracterizado por el hecho
de que comprende:
- una única pieza que forma la cápsula (11) y,
coaxialmente, el cilindro (15), del dispositivo de jeringa;
- un elemento interno (21 dentro de la cápsula
(11) y circundando el cilindro (15) que forma una junta hermética
anular (21A) que puede ser apretada sobre el borde (3B) del cuello
de botella (3) al atornillar la cápsula (11) hacia abajo, una pieza
de extensión (21B) que tiene una sección transversal anular y con
una forma externa que puede ajustar con seguridad dentro del cuello
de botella (3), un orificio central para alojar el cilindro (15)
del dispositivo de jeringa, y un labio anular (21C) que circunda
dicho orificio y se extiende hacia al centro de la botella para
frotar contra la superficie externa del cilindro (15) cuando la
cápsula (11) y el dispositivo de jeringa son sacados del cuello de
la botella;
- un casquillo de seguridad (29) con una pared
lateral deformable radialmente (29C, 29E), montado en dicha cápsula
(11) a fin de acoplarse con ella mediante juegos de dientes (29G,
11K; 29F, 11H respectivamente) a fin de atornillar y destornillar,
respectivamente dicha cápsula; y
- un cierre anular a prueba de violación (33),
montado en dicha cápsula (11) y acoplado a un reborde (3A) del
cuello de botella (3).
2. Tapón de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho elemento interno
(21) tiene por lo menos un orificio (23) entre dicha pieza de
extensión (21B) y el citado labio (21C) a fin de evitar cualquier
diferencia de presión entre el exterior y el interior de la
botella.
3. Tapón de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que
dicho casquillo de seguridad (29), montado en dicha cápsula (11) de
modo que puede girar libremente, tiene protuberancias (29L) a lo
largo del borde inferior de su pared lateral (29C) que están
diseñados para acoplarse al borde inferior de dicha pared lateral
(11B) de dicha cápsula (11).
4. Tapón de acuerdo con la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que dicha pared lateral (29C)
del casquillo de seguridad tiene zonas (29E) de menor espesor con
dientes interiores (29F) diseñados para encajar con dientes (11H) en
la superficie externa de la cápsula (11) cuando dichas zonas (29E)
de menor espesor resultan deformadas a fin de destornillar la
cápsula.
5. Tapón de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que dicha pared lateral (29C)
del casquillo de seguridad (29) tiene dientes y aletas flexibles
inclinadas (29G) diseñadas para acoplarse con dientes inclinados
(11K) de la cápsula (11) a fin de atornillar la cápsula.
6. Tapón de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho cierre anular a
prueba de violación (33) tiene dos anillos (33A,33B) conectados uno
al otro por medio de pequeños dientes rompibles (33C); acoplándose
uno de los anillos (33B) a la cápsula (11) y el siendo el otro
anillo (33A) apto para apoyarse contra una proyección (3A) en el
cuello (3) de la botella cuando se abre la cápsula (11).
7. Tapón de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1, 3, 4 y 5, caracterizado por el hecho de
que el casquillo de seguridad (29) comprende una pieza de extensión
(29B) que forma una superficie de tope que se apoya contra una
protuberancia anular (27C) formado en la varilla (27) del
émbolo.
8. Tapón de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que la
cápsula (11) tiene una pieza de extensión (15C) diseñada para
cerrar el orificio u orificios (23) cuando la cápsula se halla en
posición cerrada.
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