BRPI0708045A2 - válvula dispensadora de fluidos á prova de gotejamento - Google Patents

Abstract

VáLVULA DISPENSADORA DE FLUIDOS A PROVA DE GOTEJAMENTO. A presente invenção divulga urna válvula dispensadora (12) de fluidos à prova de gotejamento, a qual proporciona urna saída dispensadora (120) configurada para minimizar a tendência do fluido de gotejar da válvula após urna operação de descarga. A saída dispensadora (120) exibe superfícies interiores curvas e urna construção de face de saída curva; a face é situada a urna certa distância do corpo da válvula (13) . Esse tipo de construção ajuda em minimizar a retenção de fluido sobre as superfícies da saída dispensadora e a migração do fluido para superfícies exteriores à saida dispensadora, o que poderia tender para a promoção do crescimento de contaminantes biológicos e/ou proporcionar superfícies adicionais que poderiarn acumular o fluido após urna operação de dispensa e, após isso, gotejar da válvula. Uma carcaça (100) é provida em torno da saída dispensadora (120)para ajudar a evitar a contarninação da válvula e do fluido que está sendo dispensado através da válvula e, também, ajudar no posicionamento de urn receptáculo para recebimento de fluido da válvula dispensadora (12).

Description

"VÁLVULA DISPEN SADORA DE FLUIDOS À PROVA DEGOTEJAMENTO".

Campo Técnico da Invenção

A presente invenção se refere a um dispositivodispensador de fluido e, mais particularmente, a umaválvula dispensadora, robusta, relativamente simples, debaixo custo e facilmente atuável, para a dispensa de fluidode uma fonte de fluido, cuja válvula é configurada de modoa reduzir a tendência do fluido residual se acumular e, porfim, gotejar da válvula após uma operação de dispensa, epara minimizar o risco de contaminação da válvula e dofluido que deve ser dispensado.

Antecedentes da Técnica

As válvulas dispensadoras para dispensa defluidos de recipientes, sistemas ou outras fontes defluidos são divulgadas, por exemplo, nas Patentes U.S. Nos.3.187.965, 3.263.875, 3.493.146, 3.620.425, 4.440.316,4.687.123, 5.918.779, 6.491.189 e 6.742.680. Essas válvulaspodem ser usadas, por exemplo, em um sistema de dispensa debebidas ou outros líquidos, usado por consumidoresdomésticos. Considerações que devem ser levadas em contanessas aplicações incluem baixo custo, isenção de problemase atuação confiável da válvula. 0 critério de baixo custo éparticularmente importante se a válvula for vendida como umitem descartável, como, por exemplo, quando a válvula éprovida fixada a um recipiente cheio de fluido e descartadajunto com o recipiente, quando o fluido já foi consumido.

Infelizmente, muitos dos mecanismos disponíveisde válvulas dispensadoras falham na provisão de uma saídadispensadora que não evita a coleta de líquido sobre suassuperfícies, dessa forma, resultando numa indesejadaliberação de líquido da saída dispensadora após a mesma tersido fechada. Por exemplo, durante uma operação dedispensa, o fluido de um recipiente de armazenamento,tipicamente, contata as superfícies internas de uma saídadispensadora em uma válvula dispensadora. Essas superfíciesinternas podem ter a tendência de coletar o líquido duranteo uso da válvula dispensadora, de modo que após o fluidoser dispensado e o usuário ter retirado a taça, copo ououtro receptáculo para recebimento de líquido e liberado omecanismo de atuação da válvula dispensadora, o líquidocoletado permanece na superfície interna. Assim, nem todo olíquido é contido no receptáculo; ao invés disso, algumlíquido se acumula sobre essas superfícies internas, e podegotejar dessas superfícies após a operação de dispensa.

Além disso, muitas das válvulas dispensadorasempregadas atualmente promovem o desenvolvimento decondições não sanitárias na saída dispensadora e em voltada mesma. Isso pode se dever à configuração da saídadispensadora, a qual permite o contato direto entre a saídae o usuário do receptáculo empregado pelo mesmo. Através detal contato direto com a saída dispensadora, diversasbactérias patógenas e outras podem ser transmitidas para assuperfícies da saída dispensadora. Muitos desses patógenose similares podem não ser facilmente observados através dainspeção visual e podem sobreviver à limpeza da saídadispensado ira. Isso pode fazer com que tais organismosindesejáveis percorram dentro da válvula dispensadora e, domesmo modo, dentro de um recipiente no qual a válvuladispensadora é fixada, contaminando o liquido no seuinterior.

Na Patente U.S. No. 3.187.965, concedida àBourget, é mostrada uma válvula dispensadora para umrecipiente de leite, apresentando um corpo de válvulageralmente integral conectado a uma extremidade dorecipiente de leite. O corpo de válvula apresenta umapassagem no formato de L, definindo uma abertura de entradaem uma extremidade, em comunicação com o recipiente deleite e uma saída de descarga na extremidade oposta paradescarga do leite para o exterior do recipiente quando aválvula estiver aberta, usando um atuador tipo push button.A saída de descarga é totalmente exposta ao ambienteexterno, dessa forma, promovendo contato com superfíciespotencialmente contaminadas e nenhuma provisão é feita paraevitar o fluido residual não dispensado de se acumular e/ougotejar da saída de descarga.

Outra válvula, mostrada na Patente U.S. No.3.263.875, concedida a Lofdahl, apresenta uma saídadispensadora similarmente configurada e um atuador tipopush button, mas, novamente, omite qualquer provisão deevitar o fluido residual não dispensado de se acumular e/ougotejar da saída de descarga e expõe totalmente a saída dedescarga ao ambiente externo, dessa forma, promovendo ocontato com superfícies potencialmente contaminadas.Do mesmo modo, têm sido feitas tentativas deproporcionar válvulas dispensadoras de baixo custo para usoem recipientes descartáveis, porém, esses esforços têmencontrado sucesso limitado. Por exemplo, Waddington eDuval Ltd., proporcionam uma torneira de pressão para usocom recipientes descartáveis (tais como, caixas de vinho,garrafas de água e recipientes de detergentes líquidos delavanderia) tendo modelos designados por COM 4452 e COM4458, ambos os quais proporcionando um atuador de botãopressionável, operacionalmente conectado a um fechamento deválvula, para mover o fechamento de válvula para fora deuma sede de válvula, de modo a dispensar o fluido atravésde uma saída de descarga. Do mesmo modo que nos exemplosprovidos acima, a saída de descarga é totalmente exposta ao

ambiente externo, dessa forma, promovendo o contato comsuperfícies potencialmente contaminadas e nenhuma provisãoé feita para evitar o fluido residual não dispensado de seacumular e/ou gotejar da saída de descarga.

De modo similar, o Grupo Jefferson Smurfitproporciona uma torneira similar para uso com recipientesdescartáveis, tendo o modelo designado por VITOP. De novo,a construção de torneira do Grupo Jefferson Smurfit éconfigurada de modo que a saída de descarga seja totalmenteexposta ao ambiente externo, dessa forma, promovendo ocontato com superfícies potencialmente contaminadas enenhuma provisão é feita para evitar o fluido residual nãodispensado de se acumular e/ou gotejar da saída dedescarga.Além disso, essas construções de válvulas sãoconfiguradas de modo que o fluido não dispensado permaneçana válvula, atrás da sede da válvula, depois do uso de umasignificativa porção do corpo de válvula e distante dorecipiente ao qual a dita válvula é fixada (e, igualmente,distante de qualquer ambiente refrigerado no qual talrecipiente é armazenado). Isso aumenta o risco dederramamento do volume de fluido restante dentro do corpode válvula após cada uso. Além disso, as construções deválvula omitem a integridade fisica para suportar vigorososprocedimentos de esterilização exigidos para muitasaplicações de dispensa de fluidos, incluindo irradiação emexposições tão altas quanto 5,0 MRAD e vapor de altatemperatura, além de procedimentos químicos de esterilização.

Portanto, embora substanciais esforços tenhamsido dedicados no segmento da técnica para odesenvolvimento de válvulas de baixo custo desse tipo geralmencionado, permanece ainda a necessidade não alcançadapara uma válvula descartável tendo uma saída de descargaque reduza a tendência do fluido residual de se acumular egotejar da saída dispensadora, ao mesmo tempo em quemantenha uma construção simples para uma facilidade defabricação, e exiba uma configuração que tende a evitar ou,pelo menos, minimizar o risco de contato entre superfíciesexternas potencialmente contaminantes com as superfícies desaída de descarga. Do mesmo modo, permanece umanecessidade ainda não alcançada de uma válvula semgotejamento, que seja mais fácil de usar do que as válvulasconhecidas citadas no estado da técnica, e que não exijaque o usuário exerça grandes forças para manter a válvulaaberta. Esse problema é complicado pelo fato de que atendência de uma mola ou outro elemento resiliente manter aválvula em uma posição fechada pode prover a forçanecessária para garantir um assentamento livre de vazamentoda vedação de válvula quando nessa posição fechada. Domesmo modo, permanece uma necessidade ainda não alcançadade uma válvula descartável que seja suficientementerobusta, de modo a ser capaz de suportar vigorososprocedimentos de esterilização, que reduza a transferênciade calor através da válvula, entre o interior e o exteriordo recipiente de fluido e que não retenha uma significativaquantidade de fluido exteriormente ao vaso de armazenamentoidealizado entre os ciclos de dispensa.

Existe ainda uma necessidade de uma válvula quepossa ser adaptada durante a fabricação, para provisão deuma desejada vazão de liquido para um particular conjuntode condições, tais como, líquidos de diferentesviscosidades e pressão do líquido ou "altura de carga"disponível para forçar o líquido através do corpo deválvula. Uma válvula que descarrega um fluido espesso dealta viscosidade, tal como, xarope de bordo frio ouconcentrado de suco de laranja, em uma desejável vazão, irádescarregar um fluido de baixa viscosidade, tal como, águaou vinho, sob a mesma pressão, em uma vazão muito maisalta. Portanto, seria desejável a provisão de uma válvulaque possa ser fabricada facilmente, usando técnicas normaisde produção, tal como, moldagem por injeção, em umavariedade de configurações, tendo diferente resistência aum fluxo de fluido, para prover a estas configuraçõesdiferentes condições. Seria particularmente desejável aprovisão de uma válvula que possa ser fabricada nessasdiferentes configurações, com apenas pequenas modificaçõesnos moldes e outras ferramentas usadas para fabricar aválvula.

Divulgação da Invenção

Portanto, constitui um objeto da presenteinvenção, a provisão de uma válvula dispensadora de fluidosque evite as desvantagens citadas no estado da técnica.

Conseqüentemente, a presente invenção proporcionauma válvula dispensadora à prova de gotejamento, incluindoum mecanismo de descarga que apresenta propriedadesreduzidas de retenção de liquido. Além disso, o mecanismode descarga da válvula dispensadora à prova de gotejamentoproporciona uma carcaça externa que promove o impedimentodo contato direto entre um usuário e/ou receptáculo e asaida dispensadora.

Constitui outro objeto da presente invenção aprovisão de uma válvula dispensadora de fluido que seja àprova de gotejamento e que evite o acúmulo indesejado deliquido, externamente ao recipiente de liquido, no qual aválvula é fixada.

É ainda outro objeto da presente invenção aprovisão de uma válvula dispensadora de fluido que promovao impedimento de contaminantes contatarem e/ou inibirem asaída dispensadora, outras superfícies interiores daválvula dispensadora e/ou o recipiente de líquido.

Assim, é aqui divulgada uma válvula dispensadoraà prova de gotejamento, que proporciona um fácil uso, pelofato de necessitar somente uma mínima força exercida sobreo atuador de válvula para manter a válvula em uma posiçãoaberta e que ofereça um modelo simples e ergonômico e umarobusta funcionalidade, e que seja capaz de dispensar umaampla variedade de produtos.

Com relação a um primeiro aspecto de umamodalidade particularmente preferida, uma válvula inclui ummecanismo de descarga apresentando propriedades que reduzemou eliminam a propensão do fluido residual permanecer emtal mecanismo de descarga, após uma operação de descarga oudispensa. O mecanismo de descarga proporciona uma carcaçaexterna que promove o impedimento do contato direto entreum usuário, um receptáculo e/ou outras superfíciespotencialmente contaminantes, e a saída dispensadora domecanismo de descarga.

Com relação a outro aspecto de uma modalidadeparticularmente preferida, o corpo de válvula e o atuadorsão formados de um copolímero de polipropileno, com umaespessura média de parede de aproximadamente 0,06polegadas, e a vedação da válvula é formada de uma borrachatermoplástica tendo uma espessura média de cerca de 0,03polegadas. Essas características dimensionais e materiaispermitem à válvula dispensadora à prova de gotejamentosuportar o mais alto regime asséptico de esterilização,conforme destacado pela FDA (Food and Drug Administration)e manter a esterilidade de um produto, conformeespecificado pelas normas diretrizes da National SanitationFoundation (NSF). Mais especificamente, o dispositivodispensador é capaz de suportar a irradiação gama ou decobalto em uma dose máxima de 5,0 MRAD (50 Kilogray) noprocesso de esterilização. 0 dispositivo dispensador écapaz de suportar as altas temperaturas associadas aosprocessos de esterilização com vapor e produtos químicosexigidos nos processos de enchimento. 0 dispositivodispensador é capaz de suportar esses regimes deesterilização combinados, sem decompor a estrutura ouoperação da válvula. Assim, a válvula da presente invençãopode ser usada para a dispensa de produtos, variando deprodutos assépticos, tais como, produtos de laticínio,produtos com teor de 100% de sucos e soja, a produtoscomercialmente esterilizados, tais como, produtos de sucose café conservados e a produtos fluidos não esterilizados,tais como, produtos químicos ou solventes.

A fim de permitir que uma mínima força mantenha aválvula numa posição aberta, é provido um atuador deválvula resiliente tendo as características de uma molanão-linear em uma extremidade do atuador do corpo deválvula e operacionalmente conectado a um obturador, com aextremidade oposta do obturador tendo montado na mesma umavedação de válvula resiliente. Uma saída de descargaintermediária é posicionada entre a extremidade do atuadore a vedação da válvula, tal saída de descarga sendocolocada em comunicação fluida com o interior de umrecipiente de fluido ao qual a válvula é fixada, quando aválvula está em uma posição aberta. Uma parede de orifíciode válvula é posicionada entre a vedação de válvula e acâmara dispensadora, proporcionando uma pluralidade deorifícios para controlar o fluxo de fluido através do corpode válvula quando a válvula está numa posição aberta. Aválvula e a parede de orifício de válvula são de tal modoposicionadas que quando a válvula é instalada em umrecipiente de líquido, virtualmente, nenhum líquido serácaptado pela estrutura de válvula exterior ao recipienteisolado, dessa forma, evitando o derramamento de uma dosedo líquido restante na válvula após cada ciclo de dispensa.

Um push button é provido para acionar a válvuladispensadora à prova de gotejamento, sendo exposto aoexterior de um recipiente de fluido ao qual a válvuladispensadora à prova de gotejamento é fixada. Em umamodalidade da presente invenção, o push button éconcentricamente montado dentro de uma aba circularinterrompida. Após o primeiro uso da válvula dispensadora àprova de gotejamento, um usuário pressiona o push button,deslocando a aba circular do botão, dessa forma,demonstrando evidência de que a válvula foi aberta, assim,proporcionando um atuador de evidente prova de violação. Aválvula pode ser fabricada com uma variedade deconfigurações de orifícios, de modo a prover a dispensa defluidos de variadas viscosidades.Tal válvula, preferivelmente, é tambémconfigurada de modo a suportar procedimentos deesterilização que incluem a irradiação de até 5,0 MRAD eprocessos de esterilização com vapor e produtos químicossob alta temperatura, sem decomposição da integridade daestrutura ou operação da válvula e, assim, pode ser usadapara a dispensa de uma ampla variedade de produtos,variando de produtos assépticos (ou seja, isentos demicroorganismos) a produtos não esterilizados.

A simplicidade e funcionalidade da válvuladispensadora à prova de gotejamento da presente invençãopossibilita sua fabricação e automática montagem commúltiplas ferramentas de concavidade, que, por sua vez,reduz os custos de fabricação e oferece ao mercado umasolução de dispositivo dispensador de baixo custo. Asimplicidade e funcionalidade do modelo também possibilitaao dispositivo dispensador ser facilmente customizado noprocesso de fabricação, de modo a se adequar a uma amplafaixa de embalagens de dispensa, tais como, bolsa flexível,saco flexível ou recipiente plástico semi-rígido. A válvuladispensadora à prova de gotejamento da presente invenção étambém configurada para se adaptar facilmente a uma amplafaixa de máquinas de enchimento e condições de enchimentoexistentes em todo o mundo.

Breve Descrição dos Desenhos

As características, aspectos e vantagens dapresente invenção descritos acima, além de outros fatores,são considerados em maiores detalhes com relação àde scrição seguinte de modalidades dos mesmos, mostradas nosdesenhos anexos, nos quais:

- a figura 1 é uma ilustração de uma válvula dispensadora àprova de gotejamento, em conformidade com uma modalidadeexemplificativa da presente invenção;

- a figura 2 é uma vista de topo que ilustra a atuaçãofinal da válvula dispensadora à prova de gotejamento,conforme mostrada na figura 1;

- a figura 3 é uma vista em corte, em perspectiva, queilustra uma carcaça e a saida de descarga da válvuladispensadora à prova de gotejamento, conforme mostrada nafigura 1;

- a figura 4 é uma vista em corte parcialmente expandida,que ilustra a válvula dispensadora à prova de gotejamento,conforme mostrada na figura 1;

- a figura 5 é uma vista em seção transversal, que ilustraa válvula dispensadora à prova de gotejamento, conformemostrada na figura 1;

- a figura 6 é uma vista em seção transversal lateral de umatuador, para uso com a válvula dispensadora à prova degotejamento, conforme mostrada na figura 1;

- a figura 7 é uma vista em projeção vertical da vedação deválvula, conforme mostrada nas figuras 4-6;

- a figura 8 é uma seção transversal da vedação de válvula,tomada ao longo da linha A-A, da figura 7;

- a figura 8a é um gráfico que ilustra determinadas forçasatuando durante a operação da válvula dispensadora à provade gotejamento, em conformidade com uma modalidadeexemplificativa da presente invenção;

- a figura 8b é um gráfico que ilustra determinadas forçasatuando durante a operação da válvula dispensadora à provade gotejamento, em conformidade com outra modalidadeexemplificativa da presente invenção; e

- a figura 9 é uma vista que ilustra um corpo de válvula,em conformidade com outra modalidade da presente invenção.

Melhor(es) Modo(s) de Implementação da Invenção

Com referência aos desenhos, a figura 1 mostrauma válvula dispensadora à prova de gotejamento (12), emconformidade com um modalidade da presente invenção.

Conforme será descrito em maiores detalhes abaixo, aválvula (12) é configurada para fixação a um recipiente defluido (não mostrado), o qual pode ser um recipiente rígido(tal como, uma garrafa de termoplástico ou plástico), umsaco ou bolsa flexível ou qualquer outro tipo de recipientede fluido. A válvula dispensadora à prova de gotejamento(12) pode ser situada em um recipiente de fluido, de modo apermitir a dispensa de fluido sob fluxo de gravidade ou,alternativamente, onde a fonte de fluido está sob umaaltura de carga de pressão, provida por uma fonte diferenteda gravidade.

Conforme mostrado nas figuras 1 a 7 dos desenhos,a válvula dispensadora à prova de gotejamento (12),apresenta um corpo de válvula geralmente tubular (13),tendo uma parede externa (13a) e uma parede interna (13b).0 corpo de válvula apresenta uma extremidade interna ouadmissão (7), e uma extremidade externa oposta ou atuação(9), e uma direção axial se estendendo entre essasextremidades. Conquanto que o corpo de válvula (13) sejamostrado geralmente na forma de um tubo redondo cilíndrico,o corpo de válvula pode ser redondo, quadrado, octogonal ouqualquer outro formato adaptado para a aplicação na qual aválvula dispensadora à prova de gotejamento (12) seráaplicada. Alternativamente, somente uma porção do corpo deválvula (13) pode apresentar tal formato alternativo, com orestante do corpo de válvula mantendo um formato geralmentecilíndrico. Por exemplo, a extremidade de admissão (7) podeapresentar uma configuração oblonga, onde se conecta a umrecipiente de fluido, enquanto o restante do corpo deválvula pode manter uma configuração geralmente cilíndrica.0 corpo de válvula (13) é provido de características (14)para conexão do corpo de válvula (13) a um recipiente defluido ou outra fonte de fluido a ser dispensada, de modo aproporcionar a abertura de entrada (15) (figura 4) formadano corpo de válvula (13) em comunicação com o fluido a serdispensado. As particulares características de conexão (14)ilustradas nos desenhos incluem a presença de abas, queenvolvem o exterior do corpo de válvula, próximo àextremidade de admissão (7) . Essas abas são dispostas paraformar uma conexão de encaixe por pressão à prova defluido, entre o exterior do corpo de válvula e o interiorde uma saída provida no recipiente. Outras adequadascaracterísticas de conexões e vedações podem ser usadasalém das abas ou no lugar das mesmas. Por exemplo, um corpode válvula (13) pode ser provido de roscas oucaracterísticas de fechamento tipo baioneta (encaixe semrosca), que podem ser casadas com as características dorecipiente. Além disso, elementos de vedação auxiliares,tais como, anéis em "O" resilientes ou outros tipos degaxetas podem ser providos no recipiente ou no corpo deválvula, para engate entre o corpo de válvula e orecipiente.

Numa modalidade preferida, um mecanismo dedescarga para a válvula dispensadora à prova de gotejamento(12) inclui uma carcaça (100), pelo menos parcialmenteincluindo uma saída de descarga (120). Numa modalidadepreferida, a carcaça (100) e a saída de descarga (120) sãointegralmente conectadas ao corpo de válvula (13) ouformadas no mesmo, numa posição entre a extremidade deadmissão (7) e a extremidade do atuador (9) . Deve serentendido que a carcaça (100) pode ser conectada ao corpode válvula (13) através do uso de diversos mecanismos deconexão, tais como, conexão rosqueada, conexão defechamento por compressão, conexão de encaixe por pressão,conexão de encaixe por atrito e outras. A carcaça (100) e asaída de descarga (120) são dispostas externamente aorecipiente ou outra fonte de fluido, quando o corpo deválvula (13) é engatado com o recipiente. A carcaça (100) ea saída de descarga (120) se apresentam, geralmente, naforma de um curto elemento tubular, que se estende nadireção perpendicular à direção axial do corpo de válvula.A saída de descarga (120) proporciona comunicação entre oambiente externo e o interior do corpo de válvula (13).Ά saída de descarga (120) é configurada de modo aproibir ao fluido que está sendo dispensado da saída (120)de entrar em contato com e/ou se acumular no interior dacarcaça (100). Mais particularmente, a saída de descarga(120) inclui uma parede externa (126) que forma umasuperfície saliente, que se estende a partir da paredeexterna (13a) do corpo de válvula (13), de modo a dirigirtodo o fluxo através de um canal de saída (134) . O fluidoque circula através do canal de saída (134) pode circularao longo das paredes interiores da saída de descarga (120),porém, quando o dito fluido alcança a borda exterior de talsaída de descarga (120) , o mesmo não tem mais caminho parapermanecer na borda da saída de descarga (120) ou, então,irá cair da válvula, dentro do recipiente no qual o fluidoestá sendo dispensado. A parede externa (126) da saída dedescarga (120) se estende para fora da parede (13a), dessaforma, criando uma separação mais distante entre a faceaberta da saída de descarga (120) e a parede de fundointerior da carcaça (100) (formada pela parede externa(13a) do corpo de válvula). Conforme mostrado pelas figuras4 e 5, a parede externa (126) da saída de descarga (120)termina em uma face frontal curva (136), a qual, de fato,cria uma projeção (138) na porção central da borda externa(136) . Para promover uma característica sem gotejamento, aprojeção (138) deve ser a mais fina possível (consistentecom satisfatórias práticas de moldagem) e deve se estenderpara fora da parede externa (13a) do corpo de válvula (13)em uma distância que é de pelo menos três vezes a espessurada projeção (138) e, preferivelmente, irá se estender parafora da parede externa (13a) em uma distância maior quetrês vezes a espessura da projeção (138). A separação maisdistante entre a extremidade de tal projeção (138) e aparede externa (13a) do corpo de válvula evita que o fluidoque está sendo dispensado através da saida de descarga(120) entre em contato com as superfícies internas dacarcaça (100) , na medida em que o fluido é incapaz por sisó de cruzar um giro de 180 graus que seria necessário paramigrar para aquelas superfícies interiores da carcaça(100). Desse modo, o fluido residual não dispensado nãopode se acumular nas superfícies internas da carcaça (100)e, depois, gotejar dessas superfícies em um tempoindesejável. Portanto, a contaminação do interior dacarcaça (100) (e estabelecimento de locais naquelassuperfícies em que contaminados biológicos devem crescer) éminimizada, se não, evitada totalmente.

Assim, a saída de descarga (120) é configuradapara substancialmente evitar que o fluido se acumule nassuperfícies interiores da saída e que aí permaneça após umaoperação de dispensa. Mais particularmente, a paredeexterna (126) se estende para fora do corpo de válvula (13)e termina na borda externa (136), definindo uma aberturageralmente oblonga. A borda circunferencial transversal àborda externa (136) proporciona uma borda substancialmenteredonda/curva que cruza o topo, base e lados da projeção(138). Em uma modalidade preferida, a borda externa (136) émodelada, geralmente, em uma forma de meio cilindro.Alternativamente, a borda externa (136) pode ser modeladaem uma forma geralmente "arredondada", usando ladosvariavelmente angulados.

A projeção (138), preferivelmente, se dispõe,geralmente, em um plano curvo, tendo um raio uniforme decurvatura em torno de um eixo central do corpo de válvula(13) . As porções laterais (141) da projeção (138) se curvamna direção dessa porção central da borda externa (136), porsua vez, direcionando qualquer fluido que faça contato como interior da saida de descarga (120) na direção dessaúnica localização, minimizando a tendência de qualquerfluido residual permanecer nas superfícies interiores dasaída de descarga (120) . O interior da saída de descarga(120) define o canal (134) da saída de descarga, o qualassume um similar formato oblongo com extremidades curvas.

A carcaça (110) inclui uma parede externa (102) euma parede interna (104) e apresenta um lado superior decarcaça (106), lado de base de carcaça (108), lado direitode carcaça (110) e lado esquerdo de carcaça (112). Napresente modalidade, os lados de topo, direito e esquerdode carcaça, respectivamente, (106), (110) e (112), sãointegralmente conectados e configurados em um formatogeralmente cilíndrico. O lado de base (108) é tambémintegralmente conectado com os lados direito e esquerdo(110), (112), porém, forma uma superfície geralmente plana.Configurações alternativas para a carcaça (100) podem serempregadas, tais como, o formato de um quadrado, retângulo,outros formatos poligonais ou o formato de cilindro, oval,oblongo e outros formatos contemplados por aquelesespecialistas versados na técnica, sem que seja afastado oespirito e escopo da presente invenção.

Uma borda externa (116), a qual é formada naextremidade oposta da carcaça (100), a partir de suaconexão com a parede externa (13a) do corpo de válvula(13), proporciona, preferivelmente, uma borda geralmenteredonda/curva, que cruza os lados de topo, de base, direitoe esquerdo, entre a parede externa (106) e a parede interna(104) .

A carcaça (100) inclui ainda um canal de carcaça(114), que proporciona uma passagem aberta através dointerior da carcaça (100). Os lados do canal de carcaça(114) são definidos pela parede interna de carcaça (104).Numa modalidade preferida, o canal de carcaça (114) definea passagem aberta através da carcaça (100) que envolve asaida de descarga (120). O canal de carcaça (114), similarà carcaça (100), se estende numa direção perpendicular apartir da direção axial do corpo de válvula (13).

A extensão que a carcaça (100) se estende apartir da parede externa (13a) do corpo de válvula (13)pode aumentar a facilidade com que um usuário podelocalizar de modo próximo um receptáculo, perto da carcaça(100) para o recebimento de liquido.Além disso, o tamanhodo canal de carcaça (114) pode promover o uso da válvuladispensadora à prova de gotejamento (12) com variáveisdimensões de receptáculos, tais como, taças, garrafas deágua e outros. Por exemplo, o formato geralmente cilíndricoda carcaça (100) pode permitir a sua inserção dentro daboca de uma garrafa de água. Isso pode proporcionar umaredução na quantidade de "perda" de liquido ou derramamentodurante a operação da válvula dispensadora à prova degotejamento (12).

Além disso, a carcaça (100) é configurada paradiminuir o risco de contaminação da saida de descarga (120)e, possivelmente, de um liquido dentro de um recipiente aoqual a válvula dispensadora à prova de gotejamento (12)pode ser fixada. Por exemplo, uma suficiente distância éproporcionada entre a borda externa (116) da carcaça (100)e a borda externa (136) da saida de descarga (120), de modoa reduzir o risco de produto contaminado na borda externa(116) da carcaça (100) percorrer ou migrar para a bordaexterna (136) da saida de descarga (120). Assim, a carcaça(100) proporciona uma proteção contra a contaminação dasaida de descarga (120) através de sua estruturadimensional.

Quando em operação, quando um usuário ativa aválvula para dispensar o liquido dentro do recipiente, ofluido é descarregado através do canal (134) da saida dedescarga (120), de uma maneira que substancialmente evitaque o liquido entre em contato com a parede interna (104)da carcaça (100) . Assim, embora a carcaça (100) possapromover o eficiente uso da válvula dispensadora à prova degotejamento (12) mediante provisão de um indicador aousuário de onde localizar um receptáculo para receber oliquido durante a dispensa, a dita carcaça, geralmente, nãoestá diretamente envolvida com a dispensa do liquido em si.Isso pode promover um ambiente na parede interna (104) dacarcaça (100) capaz de permanecer substancialmente isentode produto contaminado e/ou, conforme previamentemencionado, auxiliar no impedimento do percurso do produtocontaminado sobre ou dentro da saida de descarga (120) ecanal de saida (134).

A espessura das paredes providas para acarcaça(100) e saida de descarga (120) pode ser variada, demodo a acomodar as necessidades dos diversos líquidos e/oumateriais a serem dispensados através da válvula á prova degotejamento (12), conectada a um recipiente delíquidos/materiais, na medida em que a construção mantémsuficiente integridade para se submeter aos processos deesterilização e irradiação acima mencionados. Numamodalidade preferida, a carcaça externa (100) e a saída dedescarga (120) possuem espessuras de parede deaproximadamente 0,06 polegadas. A espessura das paredesajuda em promover a facilidade de operação e limpeza daválvula à prova de gotejamento (12), bem como, a capacidadeda válvula em ser submetida a processos de esterilização,ao mesmo tempo em que mantém a sua funcionalidade.

Conforme mostrado mais particularmente nasfiguras 3 e 4, uma parede de orifício de válvula (17) seestende ao longo do interior do corpo de válvula (13),entre uma abertura de admissão (15) e uma saída de descarga(120). A parede de orifício de válvula (17|) define umconjunto de furos ou orifícios de válvula (17a), assimcomo, uma sede de válvula (18) que envolve os orifícios deválvula (17a), faceando na direção da abertura de admissão(15). A parede de orifício de válvula também define umaabertura guia de obturador (17b), adjacente ao eixo centraldo corpo de válvula (13). Conforme pode ser melhor visto nafigura 4, uma parede suporte guia de obturador (5) seestende ao longo do corpo de válvula (13), bem por fora dasaída de descarga (120), de modo que a parede suporte guiade obturador (5) se disponha entre o canal de saída dedescarga (134) e a extremidade do atuador do corpo deválvula. Um guia de obturador tubular (20) se estende parafora da parede suporte guia de obturador (5), na direção daextremidade do atuador (9) do corpo de válvula (13) . O guiade obturador (20) é alinhado com a abertura guia deobturador (17b) da parede de orifício de válvula (17) . 0corpo de válvula (13) pode também apresentar um par de asasde sujeição (30) e (31), que se projetam para fora dorestante do corpo de válvula (13), na extremidade doatuador (9) . As asas de sujeição (30) e (31) se estendem,geralmente, em direções perpendiculares à direção axial docorpo de válvula e paralelas à direção da saída de descarga(120) . O corpo de válvula (13) é desejavelmente formado deum material polimérico compatível com o fluido a serdispensado, como, por exemplo, um material termoplástico,tal como, polipropileno ou outra poliolefina. Numamodalidade preferida, o corpo de válvula (13) é formado deum copolímero de polipropileno.

Um elemento obturador (21) é deslizavelmentemontado no guia de obturador (20). O elemento obturador(21) é desejavelmente também feito de polipropileno ououtro material plástico. Numa modalidade preferida, oelemento obturador (21) é do mesmo modo formado de umcopolimero de polipropileno. O elemento obturador (21)apresenta uma extremidade interna (22) que se estendeatravés da parede de suporte (5) do guia de obturador,através da saida de descarga (120) e através da abertura doguia de obturador (17b) da parede de orifício de válvula(17), dentro da abertura de admissão (15).

Com referência às figuras 6, 7 e 7a, uma vedaçãode válvula resiliente (19) na forma de um elemento cônicoraso é fixamente conectada à extremidade interna (22) doelemento obturador, através de um elemento de acoplamento(22a), que pode ser forçado a se encaixar com uma aberturadimensionada (19a) na vedação de válvula (19), devido ànatureza resiliente dos materiais com que a vedação deválvula (19) e obturador (21) são fabricados. A vedação deválvula (19) pode ser formada de qualquer materialessencialmente resiliente que não irá reagir com oucontaminar o fluido que está sendo dispensado e, também,que não irá se derreter ou decompor sob as condiçõesencontradas na operação. Por exemplo, um elastômerotermoplástico ou termocurável ou outro material flexível,tipicamente, na faixa de dureza de cerca de 30 a cerca de80 Sore A, mais preferivelmente, cerca de 50 a cerca de 80Shore A. Um durômetro (dispositivo medidor de dureza), podeser empregado em aplicações típicas de dispensa de bebida.Numa modalidade preferida, a vedação de válvula (19) éformada de uma borracha termoplástica. 0 contorno davedação de válvula (19) se sobrepõe à sede de válvula (18)e faz a vedação contra a sede de válvula quando a válvulase encontra na posição fechada, conforme ilustrado nafigura 4.

A espessura da vedação de válvula irá depender domaterial e das condições de operação. Simplesmente por meiode exemplo, em uma válvula para a dispensa de bebidas sobaltura de carga por gravidade (por exemplo, da ordem de 0,5a 1 libra por polegada quadrada de pressão), a vedação deválvula é de cerca de 1 polegada de diâmetro e cerca de0,020 a 0,040 polegadas de espessura, mais preferivelmente,cerca de 0,032 polegadas de espessura, no seu contorno.

Um elemento tipo batente cilíndrico (28) eatuador (24) são formados integralmente com o elementoobturador (21), na extremidade externa (23) do elementoobturador (21), distante da extremidade interna (22). Oatuador (24) apresenta uma seção resiliente (25) no formatode cúpula, dimensionada de tal modo que o perímetro (26)dessa seção em formato de cúpula possa ser montado oumantido, escapando por uma saliência ou fenda (27) dispostana parede interna (13b) da válvula (13), na direção internada extremidade do atuador do corpo de válvula (13). Asdimensões do atuador são selecionadas para prover adesejada ação resiliente e características de força/deflexão, conforme discutido abaixo. Em uma modalidadeexemplificativa, o obturador (21), elemento batente (28) eatuador (24), incluindo a seção resiliente (25), sãomoldados como uma unidade de policarbonato ou materialsimilar. A seção resiliente (25) é geralmente cônica e decerca de 1 polegada de diâmetro, com um ângulo incluído decerca de 160°. Isto é, a parede da seção resiliente cônicase dispõe em um ângulo A (Figura 6) de 10°, em relação aoplano perpendicular, na direção axial do elementoobturador. A seção resiliente (25) é de cerca de 0,012polegadas de espessura no seu contorno e de cerca de 0,018polegadas de espessura na junção com o elemento batente(28). O elemento batente (28) é de cerca de 0,292 polegadasde diâmetro. Assim, a proporção entre a extensão axial (x)da seção resiliente cônica e a espessura média da seçãoresiliente é de cerca de 4:1.

O elemento batente (28) co-atua com um rebaixotipo batente (29), formado pela extremidade externa do guiade obturador (20) . Assim, a distância que o obturador (21)pode ser movido quando é exercida uma força sobre oobturador (21) no atuador (24) será determinada peladistância que o elemento batente (28) pode percorrer antesde ser feito contato com o rebaixo tipo batente (29).

Uma flange de posicionamento (14a),preferivelmente, é provida circulando o corpo de válvula,logo acima das conexões características (14). Quando aválvula dispensadora à prova de gotejamento (12) éinstalada em um recipiente de fluido, a flange deposicionamento (14a) se apóia sobre a parede exterior dorecipiente. Na sua posição fechada (assentada contra aparede do orifício), a vedação de válvula é posicionada auma distância axial curta da flange de posicionamento(14a), preferivelmente, não mais que cerca de 0,25polegadas, de modo a limitar a quantidade de fluido contidodentro da porção de válvula exterior ao recipiente defluido ao volume dentro da extremidade de admissão daválvula, entre o anel de posicionamento (14a) e a vedaçãoda válvula. Ao limitar a quantidade de fluido que pode sercontida dentro da estrutura de válvula após um ciclo dedispensa, o risco de submeter uma dose de líquido mantidodentro da válvula após um ciclo de dispensa com flutuaçõesde temperatura é reduzido, por sua vez, reduzindo o riscode dispensa de uma dose de líquido estragado no início dociclo de dispensa seguinte.

Em operação, a válvula (12) é, preferivelmente,montada em um recipiente de fluido (não mostrado). Aabertura de descarga, preferivelmente, apontadescendentemente para o exterior do recipiente, enquantoasas de sujeição tipo palheta (30) e (31) se projetamhorizontalmente. A válvula, normalmente, permanece naposição totalmente fechada, conforme ilustrado na figura 4.Nessa posição, a resiliência do atuador (24) empurra oobturador (21) para fora, na direção da extremidade doatuador (9) da carcaça e mantém a vedação de válvula (19)em engate com a sede (18), de modo que a vedação de válvula(19) bloqueia o fluxo proveniente da abertura de admissão(15) para os orifícios (17a) e saída de descarga (120) .Nessa condição, a pressão do líquido no recipiente tende aforçar a vedação de válvula (19) contra a sede (18), dessaforma, fechando a válvula de modo mais apertado. Aquelasporções (17c) da parede de orifício de válvula (17) queimediatamente envolvem os orifícios (17a), suportam avedação de válvula e evitam que a mesma se torne cambadadentro do canal de saída (134). Isso ajuda a garantir que avedação não irá se romper no caso de grandes pressões defluidos serem aplicadas, como pode ocorrer, por exemplo, seo recipiente for sacudido ou tiver caído. A parede deorifício de válvula (17) também proporciona um adicionalguia para o obturador (21), o que facilita o movimentodeslizante do obturador, reduz qualquer tendência doobturador grudar e mantém a vedação (19) concêntrica com asede da válvula (18).

Na modalidade da presente invenção mostrada nafigura 4, um elemento de push button separado (60) éprovido para engate manual por um usuário para operar aválvula dispensadora à prova de gotejamento (12) . O pushbutton (60), preferivelmente, é formado como um disco tendouma superfície de topo (61) geralmente plana e umasuperfície de base (62) no lado oposto da superfície detopo (61). Se estendendo descendentemente e centralmentelocalizado na superfície de base (62) se dispõe um pino deengate (63). Na modalidade da presente invenção ilustradana figura 5, a seção resiliente no formato de cúpula (25)do atuador (24) é provida com uma abertura central (64)dimensionada para receber o pino de engate (63) e manter omesmo no lugar com um encaixe de atrito. Assim, aopressionar descendentemente o elemento de push button (60)e dentro do corpo de volume tubular (13), faz com que, domesmo modo, o elemento obturador (21) e a vedação deválvula (19) se movimentem numa direção de aberturaalinhada com o eixo central do corpo de válvula etransversal à parede do orifício de válvula (17).

Preferivelmente, o pino de engate (63) é dotado de um anelcircunferencial (63a), posicionado em volta do pino (63),adjacente ao ponto em que o pino (63) se fixa à superfíciede base (62). 0 anel (63a) define uma saliência (63b),geralmente paralela à superfície de base (62). Quandoinserido dentro do atuador (24), o pino (63), dessa forma,se engata confortavelmente dentro da abertura central (64)no atuador (24), enquanto que a saliência (63b) se dispõenivelada contra a superfície de topo do atuador (24).

Assim, quando o elemento de push button (60) é impulsionadodescendentemente, somente a saliência (63b) entra emcontato com o atuador (24), dessa forma, garantindo que aseção resiliente de formato de cúpula não perca seu formatoou sua característica de mola quando o botão é atuado.

Em uma modalidade alternativa da presenteinvenção, o elemento de push button (60) compreende aindaum anel destacável indicador de violação (70) envolvendo odito elemento de push button (60). 0 anel indicador deviolação (70) é definido por uma parede vertical externa(71), uma parede de topo (72) e uma parede vertical interna(73). A parede vertical externa (71) apresenta umaespessura (71a), de tal modo que a base da parede verticalexterna (71) defina uma superfície plana dimensionada parase assentar contra a extremidade de atuação (9) do corpo deválvula tubular (13) que envolve o atuador (24). Uma paredevertical interna (73) é provida de uma pluralidade de abas(74) que se estendem na direção do interior do anelindicador de violação (7), cada aba (74) tendo uma seçãoterminal estreita (75) na sua extremidade de base, cujasseções terminais (75) são fixadas à borda superior eexterna do elemento de push button (60). As abas (74),preferivelmente, são configuradas de modo a posicionar oelemento de push button (60) substancialmente abaixo doplano definido pela extensão mais superior da parede detopo (72), de modo que quando o elemento de push button(60) é montado com o atuador (24) dentro da válvuladispensadora à prova de gotejamento (12), o ponto maisexterno da extremidade de atuação (9) é a parede de topo(72). As sim, mediante rebaixamento do elemento de pushbutton (60) dentro da estrutura da válvula dispensadora àprova de gotejamento (12) e abaixo da parede de topo (72),uma atuação inadvertida ou acidental da válvula (através deamortecimento contra uma superfície, etc.) pode serevitada.

Quando em uso, uma nova válvula dispensadora àprova de gotejamento (12) é provida em um recipiente nãousado, com um elemento de push button (60) instalado noatuador (24), com um anel indicador de violação (70)intacto. Após a primeira atuação da válvula através dopressionamento do push button (60), o movimento do anelindicador de violação (70) é bloqueado pela borda superiordo corpo de válvula (13), de modo que o movimento doelemento de push button (60) dentro do corpo de válvula(13) resulta em que o anel indicador de violação (70) sesepara do elemento de push button (60) e cai fora daválvula dispensadora à prova de gotejamento (12) . Assim,uma prévia atuação da válvula (12) pode ser facilmenteevidente para um usuário, baseado na anterior presença ouausência do anel indicador de violação (70) do elemento depush button (60) .

O usuário pode abrir a válvula mediante aperto.das asas de sujeição tipo palheta (30) e (31) com seusdedos, pressionando o polegar contra a seção central dobotão (61), de modo a mover intencionalmente o atuador(24), elemento obturador (21) e vedação da válvula (19),numa direção de abertura alinhada com o eixo central docorpo de válvula e transversal à parede de orifício deválvula (17) . Esse movimento tira o elemento obturador e avedação de válvula da posição normalmente fechada nadireção de uma posição aberta, na qual o elemento batente

(28) sobre o obturador se engata com a parede do batente

(29) no furo do obturador do corpo de válvula. Nessaposição aberta, a vedação de válvula fica distante daparede de orifício de válvula (17) e distante da sede (18),de modo que a vedação de válvula não obstrui os orifícios(17a) e, em conseqüência, o fluido pode circular dorecipiente (10) para o canal de saída (134).

Pelo fato de que os elementos de sujeição tipopalheta (30) e (31) se estendem, geralmente, de modotransversal à salda de descarga (120) e se estendem,geralmente, de modo horizontal durante o uso da válvula, osdedos do usuário serão suportados acima da extremidade debase da saida de descarga (120), fora da corrente de fluidodescarregado da abertura. Assim, se um fluido quenteestiver sendo dispensado, o mesmo não irá prejudicar ousuário.

Na medida em que o usuário força o obturador (21)internamente na direção da posição aberta, o elementoresiliente (25) é deformado. O fechamento ou força exterioraplicada pelo elemento resiliente (25) pode se elevar namedida em que o obturador é deslocado. Entretanto, a forçade fechamento não aumenta linearmente com o deslocamentopara o interior, na direção da posição aberta. Conformeesquematicamente mostrado na forma de gráfico na figura 8a,a curva da força de fechamento (46a) para a válvula,conforme descrito acima, primeiro se eleva com odeslocamento da abertura da posição fechada (40a), porém,depois, o aumento na força de fechamento por deslocamentode abertura unitário diminui até que o elemento obturador ea vedação de válvula alcancem um ponto de máxima força defechamento em uma posição intermediária (42a) , em cujoponto a força exterior ou força de fechamento começa adiminuir com o aumento do deslocamento da abertura. Aválvula exibe, preferivelmente, uma força de fechamentomáxima de 2 a 2,5 libras na posição intermediária (42a). Aforça exterior ou força de fechamento exercida pela seçãoresiliente (25) então diminui, mesmo ainda com posteriordeslocamento da abertura. Entretanto, o elemento obturador(21) alcança a posição totalmente aberta (44a), na qual oelemento batente (28) se engata com a parede batente (29)(figura 5), prendendo o deslocamento da abertura antes quea força exterior ou força de fechamento diminua para zero.

Em tal posição totalmente aberta (44a), a válvula,preferivelmente, precisa de uma força de sustentação deapenas 0,75 libras. Referido de outra maneira, a seçãoresiliente em formato de cúpula ou cônica (25) proporcionauma característica de mola não linear, com requisitos deforça de elevação e força decrescente para movimentar oobturador (21). A distância de percurso estabelecida peloelemento batente (28) e parede tipo batente (29) éselecionada de modo que a posição totalmente aberta sedisponha na seção de força decrescente de curvacaracterística, com uma força de abertura menor que amáxima obtida durante o percurso. Na modalidadeexemplificativa discutida acima, o percurso total daposição totalmente fechada para a posição totalmente abertaé de cerca de 0,025 polegadas a 0,075 polegadas.

Em uma primeira modalidade alternativa ilustradapela força curva (47a), o elemento resiliente (25) é dotadode uma espessura média maior de aproximadamente 0,02polegadas, por sua vez, requerendo uma maior força defechamento, de aproximadamente 3-3,5 libras, na posiçãointermediária (42a') e, após isso, exibindo uma força defechamento declinante, até se alcançar um mínimo deaproximadamente 0,75 libras, para manter a válvula numaposição aberta. Tal força de fechamento aumentadaintermediária foi mostrada para proporcionar um maiorefeito de fechamento tipo pressão após a liberação daválvula da posição totalmente aberta, dessa forma,reduzindo o risco de operação inadvertida da válvula.

Numa segunda modalidade alternativa ilustradapela força curva (46b) da figura 8b, o elemento resiliente(25) é formado de, por exemplo, tereftalato de polietileno(PET) e dimensionado conforme discutido acima, com umaespessura média de 0,015 polegadas. Tal construção para oelemento resiliente (25) requer uma força de fechamentoainda maior, de aproximadamente 4-4,5 libras na posiçãointermediária (42b) e, após isso, exibindo uma força defechamento declinante até, novamente, alcançar um minimo deaproximadamente 0,75 libras, para manter a válvula numaposição aberta.

Além disso, em ainda uma terceira modalidadealternativa ilustrada pela força curva (47b) da figura 8b,o elemento resiliente (25) é novamente formado de PET edimensionado com uma espessura média de 0,02 polegadas, oque, por sua vez, requer uma força de fechamento aindamaior, de aproximadamente 5-5,5 libras na posiçãointermediária (42b') e, após isso, exibindo uma força defechamento declinante até, novamente, alcançar um minimo deaproximadamente 0,75 libras, para manter a válvula numaposição aberta.

Assim, mediante uso de alternados polímeros eespessura do atuador (24), a força versus curva dedeslocamento pode ser modificada, conforme mostrado nasdiversas curvas de força das figuras 8a e 8b, de modo quedurante o deslocamento interno a partir da posiçãototalmente fechada (40) para a posição totalmente aberta(44), as porções intermediárias (42) exibem maiores forçasde fechamento, dessa forma, aumentando o efeito defechamento tipo pressão, após a liberação do atuador daválvula.

Além disso, mediante construção de tais elementosde válvula conforme discutido acima, notadamente, formandoo corpo de válvula de um copolimero de polipropileno tendouma mínima espessura média de parede, de aproximadamente0,06 polegadas, e formando a vedação da válvula de umaborracha termoplástica tendo uma espessura média de cercade 0,03 polegadas, a estrutura de válvula pode sersubmetida a vigorosos processos de esterilização,necessários para uso da válvula em aplicações alimentares,incluindo irradiação para a estrutura de até 5,0 MRAD, esubmissão da estrutura a processos de esterilização comprodutos químicos e vapor sob altas temperaturas, sem fazercom que a estrutura de válvula se torne quebradiça ou, deoutro modo, pondo em risco a integridade da estrutura ouoperação da válvula.

A característica de mola não-linear proporcionadiversas significativas vantagens. Tal característica podeproporcionar uma substancial força de fechamento na posiçãototalmente fechada e, em conseqüência, uma efetiva vedação,com uma baixa força de sustentação na posição totalmenteaberta. 0 usuário pode manter a válvula aberta, enquanto oliquido está circulando apenas com moderado esforço. Asforças de atuação mais altas são encontradas apenas poucasvezes, durante o percurso da posição fechada para a posiçãoaberta e não tendem a causar fadiga. Ao contrário, em umaválvula com uma convencional mola linear, as forças defechamento mais altas são encontradas na posição totalmenteaberta, de modo que o usuário deve continuamente resistir aessas forças altas, enquanto o liquido estiver circulando.

Além disso, a ação de mola não-linear proporciona umadesejável "sensação" ou "feedback" táctil, o que confirmaao usuário que a válvula está aberta, mesmo que o usuárionão possa ver o fluxo ou não esteja olhando para o fluxo.

A resistência ao fluxo de fluido da válvula (12)na posição aberta é controlada em grande proporção pelaresistência do fluxo dos orifícios (17a). Assim, aresistência ao fluxo de fluido da válvula pode serselecionada para adaptar a aplicação mediante seleção donúmero e tamanho dos orifícios. 0 número e tamanho dosorifícios (17a) podem ser variados através de, apenas, umaligeira modificação do dispositivo de moldagem por injeção(tal como, mediante variação das posições do pino móveldentro de tal estrutura de molde). Isso permite aofabricante produzir válvulas para qualquer aplicação commínimos custos de ferramental. Os orifícios (17a) nãoprecisam ser redondos; outros formatos, incluindo orifíciosarqueados (17a') (figura 9) se estendendo parcialmente emvolta do centro do corpo de válvula e parcialmente em tornoda abertura guia do obturador (17b'), podem ser feitos comapropriados componentes intercambiáveis de moldagem porinj eção.

Uma vez que a válvula dispensadora à prova degotejamento (12), conforme discutido acima, é feita comapenas algumas partes formadas por técnicas de moldagemsimples e convencionais, a mesma é relativamente de simplesoperação e de fabricação de baixo custo. Além disso, éinerentemente confiável e não exige uma exagerada precisãode fabricação.

Os especialistas versados na técnica de projetode mola irão facilmente· reconhecer que o elementoresiliente (25) pode ser disposto na extremidade exposta ouatuador do obturador, de modo que a seção resiliente atuecomo parte do elemento de push button e feche a extremidadedo atuador da carcaça. Entretanto, isso não é essencial, eo elemento resiliente pode ser disposto dentro do corpo deválvula, numa localização inacessível para o usuário,conforme explicado em detalhes acima, através do uso doelemento de push button (60). Além disso, embora sejaaltamente vantajoso formar o elemento resilienteintegralmente com o elemento obturador, isto não éessencial.

Claims (28)

1. Válvula dispensadora de fluidos, caracterizadapelo fato de compreender:- um corpo de válvula tendo uma entrada e uma saída dedispensa, dita saída de dispensa compreendendo ainda umaparede que define uma face aberta em uma extremidade damesma e estando fixada ao dito corpo de válvula em umaextremidade oposta do mesmo, dita face aberta tendo um raiode curvatura sobre um eixo longitudinal que se estendeatravés do dito corpo de válvula; e- uma carcaça tendo uma parede que define uma face abertaem uma extremidade da mesma e fixada ao dito corpo deválvula em uma extremidade oposta do mesmo, dita carcaça seestendendo em torno da dita saída de dispensa e a dita faceaberta da dita carcaça sendo posicionada a uma maiordistância do dito eixo longitudinal que a dita face abertada dita saída dispensadora.

2. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreenderainda:- um orifício de válvula intermediário à dita entrada edita saída de descarga;- uma vedação de válvula resiliente, a qual pode sermovimentada de uma posição fechada, na qual a dita vedaçãode válvula obstrui o dito orifício de válvula, para umaposição aberta, na qual a dita vedação de válvula nãoobstrui o dito orifício de válvula; e- um atuador resiliente conectado operacionalmente à ditavedação de válvula resiliente e operacionalmente seengatando no dito corpo de válvula, de modo que o ditoatuador resiliente exerce uma força de fechamento sobre adita vedação de válvula resiliente, propendendo a ditavedação de válvula resiliente na direção da dita posiçãofechada, o dito atuador resiliente exibindo uma relaçãonão-linear entre a dita força de fechamento e odeslocamento da dita vedação de válvula resiliente da ditaposição fechada.

3. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o ditoatuador resiliente é configurado de tal modo que a ditarelação não-linear faz com que a dita força de fechamentodiminua após o deslocamento da dita vedação de válvularesiliente para a dita posição aberta, a partir de umaposição intermediária, entre a dita posição aberta e a ditaposição fechada.

4. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de compreenderainda:- um elemento obturador montado para movimento reciprocodentro do dito corpo de válvula e apresentando umaextremidade externa e uma extremidade interna, ditaextremidade externa sendo fixada ao dito atuador resilientee dita extremidade interna sendo fixada à dita vedação deválvula resiliente.

5. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de compreenderainda:- um dispositivo para deter o movimento de abertura do ditoelemento obturador e da dita vedação de válvula resilientequando o dito elemento obturador e a dita vedação deválvula resiliente atingirem a dita posição aberta.

6. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de compreenderainda:- uma porção de batente sobre o dito elemento obturadore uma porção de batente sobre o dito corpo de válvula,ditas porções de batente se engatando entre si, de modo adeter o movimento de abertura do dito elemento obturadore da dita vedação de válvula resiliente quando o ditoelemento obturador e a dita vedação de válvula resilienteatingirem a dita posição aberta.

7. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a ditaextremidade externa do dito elemento obturador é submetidaao acionamento manual por meio de um usuário, para abrir adita válvula dispensadora, e em que o dito atuadorresiliente forma, pelo menos, parte de um push button paraacionamento manual pelo usuário.

8. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o ditocorpo de válvula apresenta uma extremidade de atuação emposição remota à dita entrada e uma abertura de atuador nadita extremidade de atuação, dito push buttonsubstancialmente obstruindo a dita abertura do atuador.

9. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de compreenderainda:um elemento de push button exposto para acionamentomanual por um usuário para abrir a dita válvuladispensadora, dito elemento de push button sendo mantidopor meio de atrito pelo dito atuador resiliente.

10. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o ditoelemento de push button compreende ainda um discogeralmente plano, tendo uma superfície de topo e umasuperfície de base, um batoque para acoplamento que seestende para fora da dita superfície de base e um anelenvolvendo uma porção do dito batoque para acoplamentoadjacente à dita superfície de base e definindo umressalto, geralmente, paralelo à dita superfície de base.

11. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o ditobatoque é mantido por meio de atrito dentro de uma aberturanuma superfície de topo do dito atuador resiliente e o ditoressalto se apóia na dita superfície de topo do ditoatuador resiliente, adjacente à dita abertura.

12. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o ditoelemento de push button compreende ainda um elementoindicador de violação indicando a circunscrição do anel aodito elemento de push button e fixado ao mesmo de mododestacável.

13. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o ditoelemento indicador de violação de anel compreende umaparede vertical externa, uma parede de topo, uma parede debase e uma parede vertical interna, e uma pluralidade deabas sobre a dita parede vertical interna, que apresentamuma porção enfraquecida de sustentação destacável do ditoelemento de push button.

14. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a ditapluralidade de abas sustenta de forma destacável umasuperfície de topo do dito push button em uma posiçãovertical abaixo da dita parede de topo do dito elementoindicador de violação de anel.

15. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o ditocorpo de válvula, a dita parede de orifício de válvula,dita vedação de válvula resiliente e dito atuadorresiliente são formados de materiais selecionados por suacapacidade de suportar exposição à irradiação gama e decobalto de, pelo menos, 5,0 MRAD.

16. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a ditacarcaça e a dita saída de descarga são integralmenteconectadas ao dito corpo.

17. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de a fita faceaberta da dita saída de descarga forma uma superfície quese projeta tendo uma mínima espessura.

18. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 17, caracterizada pelo fato de que a ditasuperfície que se projeta se estende para fora de umaparede do dito corpo de válvula, em uma distância que é,pelo menos, três vezes a espessura da dita projeção.

19. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a ditasaída de descarga forma um canal de descarga de fluido e adita carcaça forma um canal que, pelo menos, envolveparcialmente o dito canal de descarga de fluido.

20. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 19, caracterizada pelo fato de que éproporcionada uma suficiente distância entre uma bordaexterna do dito canal de descarga de fluido e uma bordaexterna do dito canal de carcaça, de modo a evitar que ofluido que passa pela dita válvula, faça contato com o ditocanal da carcaça.

21. Válvula dispensadora de fluidos,caracterizada pelo fato de compreender:- um corpo de válvula compreendendo:(1) um primeiro canal alongado tendo uma paredeexterior rígida que define uma passagem geralmente anular,a qual se estende de uma extremidade de entrada de fluidopara uma extremidade de um atuador;(2) uma saída de descarga de fluido, intermediária àdita extremidade de entrada e a dita extremidade deatuador, dita saída de descarga compreendendo ainda umaparede que define uma face aberta em uma extremidade damesma e sendo fixada ao dito corpo de válvula em umaextremidade oposta do mesmo, a dita face abertaapresentando vim raio de curvatura em torno de um eixolongitudinal que se estende através do dito corpo deválvula; e(3) uma carcaça, pelo menos, parcialmente envolvendo adita saída de descarga, dita carcaça compreendendo aindauma parede que define uma face aberta em uma extremidade damesma e sendo fixada ao dito corpo de válvula em umaextremidade oposta do mesmo, e a dita face aberta da ditacarcaça sendo posicionada a uma maior distância do ditoeixo longitudinal que a dita face aberta da dita saída dedescarga;- uma parede de orifício de válvula intermediária à ditaextremidade de entrada e dita saída de descarga, a ditaparede de orifício de válvula definindo um orifício deválvula;- uma vedação de válvula resiliente, a qual pode sermovimentada de uma posição fechada, na qual a dita vedaçãode válvula obstrui o dito orifício de válvula, para umaposição aberta, na qual a dita vedação de válvula nãoobstrui o dito orifício de válvula; e- um atuador resiliente conectado operacionalmente à ditavedação de válvula resiliente e operacionalmente seengatando no dito corpo de válvula, de modo que o ditoatuador resiliente exerce uma força de fechamento sobre adita vedação de válvula resiliente, propendendo a ditavedação de válvula resiliente na direção da dita posiçãofechada, o dito atuador resiliente exibindo uma relaçãonão-linear entre a dita força de fechamento e odeslocamento da dita vedação de válvula resiliente da ditaposição fechada.

22. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 21, caracterizada pelo fato de compreenderainda:- um elemento obturador montado reciprocamente dentro dodito corpo de válvula e apresentando uma extremidadeexterna e uma extremidade interna, dita extremidade externasendo fixada ao dito atuador resiliente e dita extremidadeinterna sendo fixada à dita vedação de válvula resiliente.

23. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 22, caracterizada pelo fato de que a ditasaída de descarga compreende ainda um segundo canalalongado, o qual apresenta uma parede exterior rígida quedefine uma passagem geralmente anular, tendo umaextremidade que termina no interior do dito corpo deválvula, em comunicação fluida com a dita extremidade deentrada de fluido e uma extremidade de saída aberta remotado dito corpo de válvula, o dito segundo canal alongado seestendendo do dito orifício de válvula para a ditaextremidade de saída aberta.

24. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 21, caracterizada pelo fato de que a ditaface aberta da dita saída de descarga forma uma superfícieque se projeta tendo uma mínima espessura.

25. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 24, caracterizada pelo fato de que a ditasuperfície que se projeta se estende para fora de umaparede do dito corpo de válvula, em uma distância que é,pelo menos, três vezes a espessura da dita projeção.

26. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 21, caracterizada pelo fato de que a ditasaída de descarga forma um canal de descarga de fluido e adita carcaça forma um canal que, pelo menos, envolveparcialmente o dito canal de descarga de fluido.

27. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 26, caracterizada pelo fato de que éproporcionada uma suficiente distância entre uma bordaexterna do dito canal de descarga de fluido e uma bordaexterna do dito canal de carcaça, de modo a evitar que ofluido que transita na dita válvula faça contato com o ditocanal da carcaça.

28. Válvula dispensadora, de acordo com areivindicação 21, caracterizada pelo fato de que o ditocorpo de válvula, dita parede de orifício de válvula, ditavedação de válvula resiliente e dito atuador resiliente sãoformados de materiais selecionados por sua capacidade desuportar exposição à irradiação gama e de cobalto de, pelomenos, 5,0 MRAD.