BRPI0907849B1 - Sistema de montagem para montar uma válvula para acomodar fluxo de uma substância proveniente de um fornecimento da substância - Google Patents

Abstract

"CONJUNTO DE MONTAGEM DE VÁLVULA COM RECURSO DE PREVENÇÃO DE DESALINHAMENTO DE FENDA". A presente invenção refere-se um sistema de montagem que é fornecida para montar uma válvula para acomodar o fluxo de uma substância fluente em que a válvula inclui uma parte de fixação periférica e uma cabeça resiliente flexível que se entende da parte intermediária e tem uma fenda de autovedação através da cabeça, uma parte marginal lateral lateral adjacente á parte intermediária, a partes que podem ser abertas confrontantes ao longo da fenda para definir um orifício inicialmente fechado. O sistema de montagem inclui uma estrutura de apoio é adaptada para ser disposta adjacente á parte intermediária de válvula para limitar movimento da parte marginal lateral da cabeça de válvula em uma direção.

Description

Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se de uma maneira geral a um sistema para acomodar o fluxo de uma substância fluente. A invenção mais particularmente refere-se a um sistema para reter ou montar uma válvula resiliente flexível e acomodar o fluxo da substância fluente através da válvula.

Antecedentes da Invenção e Problemas Técnicos Propostos Pela Técnica Anterior

[0002] O inventor da presente invenção descobriu que seria vantajoso fornecer um sistema melhorado para reter ou de outro modo montar uma válvula resiliente flexível definindo um orifício inicialmente fechado que possa ser aberto para acomodar fluxo de fluido através da válvula, em que o projeto do sistema pode fornecer vantagens até agora não consideradas na indústria ou sugeridas pela técnica anterior. Em particular, o sistema da presente invenção facilita o fechamento apropriado da válvula após partes da válvula terem sido forçadas para longe de sua configuração fechada inicial.

Sumário da Invenção

[0003] O inventor da presente invenção inventou um sistema de montagem de válvula inovador que, entre outras coisas, pode fornecer uma operação de fechamento melhorada da válvula.

[0004] O inventor da presente invenção descobriu que o sistema de montagem de válvula opcionalmente pode ser projetado para incorporar múltiplos componentes que podem facilmente acomodar montagem pelo fabricante.

[0005] Também, o sistema de montagem de válvula opcionalmente pode ser provido com um projeto que acomoda técnicas de fabricação eficientes, de alta qualidade e de grande volume com uma taxa de rejeição de produto reduzida.

[0006] De acordo com um aspecto da invenção, um sistema de montagem é fornecido para montar uma válvula para acomodar o fluxo de uma substância fluente proveniente de um fornecimento da substância em que a válvula inclui (1) uma parte de fixação periférica, (2) uma parte intermediária resiliente flexível, se estendendo da parte de fixação periférica e (3) uma cabeça resiliente flexível se estendendo da parte intermediária. A cabeça de válvula tem (a) um primeiro lado, (b) um segundo lado e (c) pelo menos uma fenda de autovedação através da cabeça, (d) uma parte marginal lateral adjacente à parte intermediária e (e) partes que podem ser abertas confrontantes ao longo da fenda para definir um orifício inicialmente fechado, em que as partes que podem ser abertas de cabeça de válvula podem se deslocar de uma maneira geral em uma primeira direção para uma configuração aberta e em que as partes que podem ser abertas de cabeça de válvula também podem se deslocar de uma maneira geral em uma segunda direção oposta à primeira direção para uma configuração aberta.

[0007] O sistema de montagem da invenção compreende (a) uma estrutura de retenção para encaixar e reter a parte de fixação periférica de válvula da válvula, e (b) uma estrutura de apoio para ser disposta adjacente à parte intermediária de válvula para ser encaixada pelo primeiro lado de cabeça de válvula na parte marginal lateral da cabeça de válvula para limitar movimento da parte marginal lateral da cabeça de válvula na segunda direção.

[0008] Constatou-se que a estrutura de apoio impede movimento excessivo de uma parte marginal lateral da cabeça de válvula em uma direção, e esta redução no movimento admissível de pelo menos parte da cabeça de válvula permite que a cabeça de válvula se desloque para trás na direção de uma maneira geral oposta à posição inteiramente fechada com pouco ou nenhum desalinhamento de partes que podem ser abertas de cabeça de válvula que são adjacentes à fenda.

[0009] O sistema de montagem da presente invenção é particularmente adequado para montar uma válvula em aparelho de dispensação em que movimento relativo entre a válvula e um conduto ou sonda inserida faz com que partes da cabeça de válvula se abram para aceitar a sonda de maneira que a sonda se estenda através da válvula. Em um uso particular da invenção, uma sonda como esta é um conduto de saída de água empregado em um dispensador de água ou resfriador de água do tipo em que um recipiente de água é invertido e montado em uma unidade de base contendo um conduto como este. Em um uso como este do sistema de montagem da presente invenção, o sistema de montagem funciona para montar uma válvula na abertura de descarga do recipiente de água a fim de permitir que o recipiente de água invertido seja instalado na base de resfriador de água com a sonda se estendendo para cima a partir da base para dentro e através da válvula na abertura de descarga do recipiente de água.

[00010] O sistema de montagem de válvula da presente invenção pode ser posicionado em relação a um recipiente associado (ou a outra estrutura contendo uma substância fluente) por meio de vários arranjos. Em particular, o sistema de montagem de válvula pode ser fixado permanentemente ou de modo que pode ser liberado ao recipiente (ou a outra estrutura contendo uma substância fluente). A válvula propriamente dita, a qual não é parte do sistema de montagem de válvula propriamente dito, da invenção pode ser fornecida em uma forma que é inicialmente separada do sistema de montagem de válvula da invenção, mas subsequentemente fixável ou retida dentro dele.

[00011] Inúmeras outras vantagens e recursos da presente invenção se tornarão prontamente aparentes a partir da descrição detalhada a seguir da invenção, das reivindicações e dos desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos

[00012] Nos desenhos anexos formando parte do relatório descritivo, nos quais números iguais são empregados para designar partes iguais por todos eles: a figura 1 é uma vista isométrica de uma forma de uma válvula que pode ser retida em um sistema de montagem da presente invenção, e a válvula está mostrada em uma configuração de repouso fechada tal como moldada não-acionada, tal como vista por cima antes da instalação em uma modalidade do sistema de montagem da presente invenção; a figura 2 é uma vista isométrica da válvula mostrada na figura 1, mas na figura 2 a válvula é vista por cima em vez de por baixo tal como na figura 1; a figura 3 é uma vista de topo plana da válvula ilustrada nas figuras 1 e 2, mostrada disposta em um sistema de montagem que incorpora recursos da técnica anterior; a figura 4 é uma vista seccional transversal feita de uma maneira geral ao longo do plano 4-4 na figura 3; a figura 5 é uma vista de uma sonda que é na forma de um conduto para líquido e que pode ser empregada para transferir uma substância fluente, tal como um líquido ou gás, de uma localização para uma outra localização; a figura 6 é uma vista isométrica da sonda ilustrada na figura 5, mas na figura 6 a sonda é vista de um ângulo diferente daquele da figura 5; a figura 7 é uma vista seccional transversal ampliada mostrando a válvula e o sistema de montagem ilustrados nas figuras 3 e 4 se deslocando para baixo ao longo da sonda ilustrada nas figuras 5 e 6; a figura 8 é uma vista similar à da figura 7, mas na figura 8 a válvula e o sistema de montagem estão mostrados se deslocando para cima ao longo da sonda; a figura 9 é uma vista seccional transversal da válvula e sistema de montagem da figura 8 mostrados após serem completamente removidos pela extremidade da sonda e em que partes da cabeça de válvula se tornaram desalinhadas quando comparadas à configuração fechada ilustrada na figura 4; a figura 10 é uma vista isométrica de um alojamento formando parte do sistema de montagem da presente invenção; a figura 11 é uma vista isométrica do alojamento mostrado na figura 10, mas na figura 11 o alojamento é visto de um ângulo diferente para mostrar detalhes internos; a figura 12 é um anel retentor que pode ser empregado com o alojamento ilustrado nas figuras 10 e 11; a figura 13 é uma vista seccional transversal da válvula mostrada instalada em uma forma do sistema de montagem da presente invenção, em que o sistema de montagem incorpora o alojamento ilustrado nas figuras 10 e 11 e o anel retentor ilustrado na figura 12; a figura 14 é uma vista seccional transversal da válvula e do sistema de montagem ilustrados na figura 13, e a figura 14 mostra a válvula e o sistema de montagem sendo deslocados para baixo ao longo da sonda ilustrada nas figuras 5 e 6; e a figura 15 é uma vista similar à da figura 14, mas a figura 15 ilustra a válvula e o sistema de montagem se deslocando para cima ao longo da sonda.

Descrição das Modalidades Preferidas

[00013] Embora esta invenção seja suscetível de modalidades em muitas formas diferentes, este relatório descritivo e os desenhos anexos descrevem somente uma forma específica como um exemplo da invenção. Entretanto, a invenção não é pretendida para ser limitada à modalidade assim descrita. O escopo da invenção é salientado nas reivindicações anexas.

[00014] Tal como discutido detalhadamente em seguida, o sistema de montagem de válvula da presente invenção pode ser usado para montar uma válvula em um sistema de manuseio de fluido, incluindo em um recipiente associado ou em outra estrutura de dispensação a fim de acomodar transferência de substâncias fluentes incluindo água, mas não se limitando a esta.

[00015] Notavelmente, o sistema de montagem da presente invenção é especialmente adequado para uso, mas não está limitado a isto, com o tipo de válvula resiliente flexível que inclui uma assim chamada luva ondulada que conecta operacionalmente uma parte de fixação periférica da válvula com uma cabeça de válvula central (a qual é capaz de ser aberta em uma e outra de duas direções opostas).

[00016] Para facilidade de descrição, muitas das figuras ilustrando a invenção mostram uma forma de uma válvula retida em uma modalidade do sistema de montagem da presente invenção em uma orientação típica que o sistema de montagem pode ter em uma aplicação particular, e termos tais como superior, inferior, horizontal, etc., são usados com referência a esta orientação. Será entendido, entretanto, que o sistema de montagem desta invenção pode ser fabricado, armazenado, transportado, vendido e usado em uma orientação a não ser a orientação descrita.

[00017] O sistema de montagem da presente invenção pode ser usado com uma variedade de sistemas convencionais ou especiais de manuseio e/ou de retenção de substância fluente, incluindo vidro ou garrafas plásticas, estruturas de contenção flexíveis tubulares, recipientes, tanques, vasos, e outro equipamento ou aparelho, os detalhes dos quais, embora não inteiramente ilustrados ou descritos, estariam aparentes para os versados na técnica e para um entendimento de tais sistemas. O sistema particular de manuseio ou retenção de substância fluente propriamente dito não forma parte da presente invenção e, portanto, não é pretendido para limitar os amplos aspectos da presente invenção. Também será entendido para as pessoas de conhecimento comum que aspectos inventivos inéditos e não-óbvios estão incorporados no sistema de montagem de válvula exemplar descrito sozinho.

[00018] Uma válvula que pode ser retida no sistema de montagem da presente invenção está ilustrada nas figuras 1 a 4 e 7 a 9 e é designada de uma maneira geral pelo número de referência 20 em muitas dessas figuras (por exemplo, na figura 1). A válvula 20 é adequada para cooperação com componentes de sistema de montagem da presente invenção que inicialmente são fornecidos e montados com a válvula 20 para criar uma submontagem de sistema de dispensação (descrita detalhadamente em seguida com referência às figuras 10 a 15). Uma submontagem como esta pode ser instalada subsequentemente em uma garrafa ou em outro recipiente (não mostrado) que contenha uma substância para ser dispensada. A forma ilustrada da válvula 20 é particularmente adequada para descarregar uma substância líquida capaz de fluir, tal como água.

[00019] A válvula 20 é uma válvula de autofechamento do tipo fenda. A válvula 20 preferivelmente é moldada como uma estrutura unitária de material que é flexível, maleável, elástico e resiliente. Isto pode incluir elastômeros, tais como um polímero sintético de termofixação, incluindo borracha de silicone, tal como a borracha de silicone vendida pela Dow Corning Corp. nos Estados Unidos da América sob a designação comercial D.C. 99-595-HC. Um outro material de borracha de silicone adequado é vendido nos Estados Unidos da América sob a designação Wacker 3003-40 pela Wacker Silicone Company. Ambos os materiais têm uma avaliação de dureza de 40 Shore A. A válvula 20 também pode ser moldada de outros materiais de termofixação ou de outros materiais elastoméricos, ou de polímeros termoplásticos ou elastômeros termoplásticos, incluindo esses com base em materiais tais como propileno, etileno, uretano e estireno termoplásticos, incluindo suas contrapartes halogenadas.

[00020] A válvula 20 tem a configuração de uma válvula obtenível de forma comercial substancialmente tal como descrita na patente U.S. N° 5.676.289 com referência à válvula 46 descrita na patente U.S. N° 5.676.289. Um tipo como este de válvula obtenível comercialmente é descrito adicionalmente com referência à válvula similar que é designada pelo número de referência 3d na patente U.S. N° 5.409.144. As descrições dessas duas patentes estão incorporadas neste documento pela referência para a extensão pertinente e para a extensão não inconsistente com ele.

[00021] A válvula 20 tem uma posição ou configuração de repouso inicialmente fechada substancialmente não tensionada (figuras 1 a 4). A válvula 20 pode ser forçada para uma ou mais posições ou configurações abertas (figuras 7 e 8) quando uma força suficientemente alta age sobre a válvula 20 tal como descrito em seguida. A válvula 20 inclui uma parte central ou cabeça flexível 28 (figuras 1, 2 e 4) com um primeiro lado 31 e um segundo lado 32. Quando a válvula 20 está fechada, a cabeça 28 tem uma configuração côncava internamente (tal como vista pelo exterior do primeiro lado de válvula 31 nas figuras 1 e 4).

[00022] Tal como pode ser visto na figura 2, a cabeça 28 tem as fendas de dispensação preferivelmente planas e cruzadas 50 de igual comprimento que conjuntamente definem um orifício fechado quando a válvula 20 está fechada. Na forma preferida da válvula 20, existem as duas fendas cruzadas 50 (figura 1) orientadas em ângulos iguais de interseção para definir quatro abas ou pétalas de uma maneira geral na forma de setor e dimensionadas igualmente 52 na cabeça central côncava 28. As abas ou pétalas 52 também podem ser caracterizadas como "regiões que podem ser abertas" ou "partes que podem ser abertas" da cabeça de válvula 28. Cada aba ou pétala 52 tem um par de faces transversais divergentes definidas pelas fendas 50, e cada face transversal veda contra uma face transversal confrontante de uma pétala 52 adjacente quando a válvula 20 está fechada.

[00023] A válvula 20 pode ser moldada com as fendas 50. Alternativamente, as fendas de válvula 50 podem ser abertas subsequentemente na cabeça central 28 da válvula 20 por meio de técnicas convencionais adequadas. Em operação, as pétalas 52 podem ser forçadas a abrir para fora (para cima nas figuras 4 e 7) a partir do ponto de interseção das fendas 50 quando uma força (ou diferencial de pressão) suficiente é aplicada ao primeiro lado 31 da cabeça de válvula 28.

[00024] A cabeça de válvula 28 também pode ser caracterizada como tendo uma parte marginal lateral 55 (figura 4) na periferia externa da cabeça de válvula 28. Na válvula particular 28 ilustrada, a parte marginal 55 é mais grossa que o centro da cabeça de válvula 28.

[00025] A válvula 20 inclui uma parte intermediária anular, tal como uma luva 60 (figuras 2 e 4), a qual se estende da borda externa da parte marginal lateral de cabeça de válvula 55 (isto é, a parte intermediária ou luva 60 se estende da periferia da cabeça de válvula 28). A luva 60 inicialmente se estende de forma longitudinal a partir da cabeça de válvula 28, e então a luva 60 se estende de uma maneira geral radialmente para fora e se junta com um flange periférico ampliado muito mais grosso 86 que tem uma seção transversal de uma maneira geral na forma de peça de encaixe (tal como visto na figura 4).

[00026] Para acomodar montagem e retenção da válvula 20 tal como descrito em seguida, o flange de válvula de encaixe 86 tem uma superfície superior 88 (figuras 2 e 4) orientada para definir uma configuração de tronco de cone. Adicionalmente, o flange 86 tem uma superfície inferior voltada para baixo 90 (figuras 1 e 4) que também tem uma configuração anular de tronco de cone.

[00027] Tal como ilustrado nas figuras 3 e 4, a válvula 20 convencionalmente pode ser montada em um alojamento 100 que inclui uma sede anular 106 para encaixar de forma casada com a superfície de tronco de cone voltada para baixo 90 do flange de válvula 86. Tal como pode ser visto na figura 4, a submontagem inclui um anel retentor 110 que tem uma superfície de fixação voltada para baixo 116 que é adaptada para encaixar de forma casada e prender a superfície de tronco de cone voltada para cima 88 do flange de válvula 86. A borda lateral do anel retentor 110 pode ser mantida em engrenamento de encaixe por pressão com um cordão anular 122 que é localizado no lado de dentro do alojamento 100 acima da sede anular de alojamento 106. O engrenamento de encaixe por pressão do anel retentor 110 dentro do alojamento 100 faz com que o anel 110 prenda a válvula 20 firmemente no alojamento 100. A combinação montada da válvula 20, alojamento 100 e do anel retentor 110 pode ser definida como uma submontagem 120.

[00028] Durante montagem, o anel retentor 110 pode ser empurrado para além do cordão de retenção de alojamento 122 porque existe suficiente flexibilidade no anel retentor 110 e/ou no alojamento 100 para acomodar deformação elástica temporária dos componentes à medida que o anel retentor 110 passa sobre e internamente para além do cordão de alojamento 122, para criar um engrenamento de encaixe por pressão entre o anel retentor 110 e o alojamento 100 de tal maneira que o flange de válvula 86 é comprimido levemente e preso entre as superfícies de tronco de cone opostas 106 e 116 (figura 4). Isto permite que a região dentro da luva de válvula 60 fique substancialmente livre e limpa. A válvula 20, o alojamento 100 e o anel retentor 110, na medida em que eles foram descritos, incorporam recursos convencionais conhecidos na técnica anterior. A válvula 20 pode ter outras configurações, tais como formas diferentes para o flange de montagem 86. Também, em alguns outros arranjos, a válvula 20 pode ser retida em um alojamento sem um anel retentor. Por exemplo, a válvula pode ser retida no alojamento por meio de união por calor, estampagem de uma parede do alojamento sobre o flange de válvula, adesivo, encaixe de pressão, etc.

[00029] A válvula 20 tipicamente é empregada em aplicações em que a válvula 20 é montada em um sistema de dispensação de substância fluente ou para ele, tal como uma garrafa ou recipiente, para dispensar ou descarregar uma substância fluente através da válvula 20 quando um diferencial de pressão suficiente é aplicado através da cabeça de válvula 28 para abrir a válvula. Tipicamente, a válvula 20 é orientada na abertura de um recipiente retendo uma substância fluente de tal maneira que o primeiro lado de cabeça de válvula 31 fica voltado para fora na direção do meio ambiente externo e de tal maneira que o segundo lado de cabeça de válvula 32 fica voltado para dentro na direção do interior de recipiente e faz interface com a substância fluente dentro do recipiente. Com referência à figura 4, a operação típica de uma válvula 20 como esta envolve o usuário primeiro inclinar o recipiente para orientar a válvula 20, tal como mostrado na figura 4, e então aplicar um diferencial de pressão à cabeça de válvula 28 (tal como ao sugar no lado externo da válvula e/ou ao comprimir uma parede ou paredes flexíveis do recipiente). Isto faz com que a válvula 20 se abra (para fora ou para baixo com referência à figura 4).

[00030] À medida que a válvula 20 se abre, o deslocamento para fora da cabeça central 28 da válvula 20 é acomodado, entre outras coisas, pela deformação da luva relativamente fina e flexível 60. A luva 60 se deforma, ou se desloca, de uma posição de repouso se projetando para dentro e retraída (mostrada na figura 4) para uma posição de atuação deslocada para fora (isto é, estendida), e isto ocorre por meio de a luva 60 "ondular" ao longo de si mesma para fora na direção da extremidade inferior do alojamento 100. Quando a luva 60 ondula para a sua posição inteiramente estendida, a válvula 20 se abre no modo convencional (tal como descrito detalhadamente na Patente U.S. N° 5.676.289 identificada anteriormente com referência à válvula 46, tal como descrita nessa patente). À medida que a válvula 20 se abre, as partes ou pétalas que podem ser abertas de cabeça de válvula 52 podem ser caracterizadas como se deslocando em uma direção voltada para uma configuração aberta e a partir dela.

[00031] A válvula 20 tipicamente é projetada para fechar quando o diferencial de pressão através da cabeça de válvula 28 cai abaixo de uma quantidade predeterminada. A inerente elasticidade da válvula 20 permite que a válvula 20 retorne para a condição fechada não acionada (pela ação da força gerada pelas tensões deformacionais da válvula elástica). A válvula 20 é suficientemente rígida de maneira que ela permanece fechada sob o peso ou cabeça estática da substância no recipiente se apoiando no segundo lado de válvula 32, mas a válvula 20 é flexível o suficiente para abrir quando a cabeça de válvula 28 é submetida a um diferencial de pressão aumentado maior que uma magnitude predeterminada.

[00032] A válvula 20 tipicamente também é projetada para ser flexível o suficiente para uso em várias aplicações onde é necessário ou desejável acomodar uma ventilação para dentro proveniente da atmosfera ambiente. Para esta finalidade, à medida que a válvula 20 se fecha, as pétalas de fechamento ou as partes que podem ser abertas 52 da válvula 20 podem continuar se deslocando para dentro para além da posição fechada para permitir que as pétalas de válvula 52 se abram para dentro quando a pressão sobre a superfície externa de cabeça de válvula (o primeiro lado 31) excede a pressão sobre a superfície interna de cabeça de válvula (o segundo lado 32) por uma magnitude predeterminada. Tal ventilação para dentro proveniente da atmosfera ambiente ajuda a equalizar a pressão interna no recipiente com a pressão da atmosfera ambiente externa. Uma capacidade de ventilação para dentro como esta pode ser fornecida ao selecionar um material apropriado para a construção de válvula, e ao selecionar espessuras, formas e dimensões apropriadas para várias partes da cabeça de válvula 28 para o material de válvula particular e tamanho de válvula total. A forma, flexibilidade e resiliência da cabeça de válvula, e em particular das pétalas 52, podem ser projetadas ou estabelecidas de maneira que as pétalas 52 defletirão para dentro quando submetidas a um diferencial de pressão suficiente que age através da cabeça 28 em uma direção de gradiente voltada para o lado interno de válvula (o segundo lado 32). Um diferencial de pressão como este pode ocorrer após uma quantidade de uma substância ser descarregada através da válvula 20 e um vácuo parcial ser criado no lado de dentro da válvula 20. Quando a válvula 20 se fecha, se existir um vácuo parcial no recipiente, e se o diferencial de pressão através da válvula 20 for grande o suficiente, as pétalas de válvula 52 defletirão para dentro, para além da posição inicial fechada (mostrada na figura 4) para uma configuração aberta a fim de permitir ventilação proveniente da atmosfera ambiente para dentro do recipiente, para ajudar a equalizar a pressão interna com a pressão externa. A abertura da válvula 20 para tal ventilação para dentro pode ser caracterizada como ocorrendo quando as partes ou pétalas que podem ser abertas de cabeça de válvula 52 se deslocam em uma direção voltada para uma configuração aberta e a partir dela. À medida que as pressões externa e interna equalizam, as pétalas 52 deslocadas para dentro se deslocarão de volta para fora para a posição fechada inicial (figuras 1 a 4).

[00033] É para ser entendido que o orifício de dispensação da válvula 20 pode ser definido por meio de estruturas a não ser as fendas retas 50 ilustradas. As fendas podem ter várias formas, tamanhos e/ou configurações diferentes de acordo com as características de dispensação desejadas. Por exemplo, o orifício também pode incluir quatro ou mais fendas cruzadas.

[00034] Se for desejado fornecer características particulares de dispensação, então a válvula de dispensação 20 preferivelmente é configurada para uso em conjunção com (1) as características ou forma do reservatório de fornecimento particular (não mostrado, mas que pode estabelecer a altura máxima (isto é, cabeça estática) da substância ou produto no reservatório), (2) as características da substância ou produto particular, e (3) quaisquer características relevantes dos outros componentes de sistema de dispensação. Por exemplo, a viscosidade e densidade do produto de substância fluente podem ser fatores relevantes no projeto da configuração específica da válvula 20. A rigidez e durômetro do material de válvula, e tamanho e forma da cabeça de válvula 28, também podem ser relevantes para alcançar algumas características de dispensação desejadas, e podem ser selecionados para acomodar a faixa normal de diferencial de pressão que é suposto ser tipicamente aplicado através da cabeça de válvula, e para acomodar as características da substância a ser dispensada da mesma.

[00035] As figuras 5 a 9 ilustram um sistema de manuseio ou sistema de dispensação de substância fluente de técnica anterior convencional que tenha sido usado para transferir ar ou líquido de uma localização para uma outra. Em uma aplicação de um sistema de técnica anterior como este, o sistema é empregado em um dispensador de suco em que um recipiente de suco é montado em uma base de dispensador (não ilustrada) para dispensar uma quantidade desejada de suco quando acionado pelo usuário. Um dispensador de suco como este tem uma base que inclui tipicamente um conduto ou sonda se projetando para cima similar à sonda 130 ilustrada nas figuras 5 a 8. A sonda 130 inclui uma passagem de conduto interna 132 que é aberta na base de sonda. Nas figuras 5 a 8, a extremidade superior da passagem de sonda 132 está mostrada terminando em uma passagem transversal 134 perto da extremidade superior da sonda 130. Em uma forma modificada da sonda 130 que não está ilustrada e que é adaptada para uso em um tipo específico de dispensador de suco, a passagem transversal 134 é eliminada, e em vez disto a passagem 132 se estende completamente de forma longitudinal pelo comprimento total da sonda 130 (isto é, da base da sonda 130 para a extremidade superior da sonda 130 onde a passagem 132 se abre na extremidade superior da sonda).

[00036] A sonda 130 é retida na base do dispensador (ou de outro sistema de manuseio de substância fluente) por meio de dispositivos convencionais ou especiais adequados (não ilustrados), os detalhes dos quais não formam parte da presente invenção.

[00037] As figuras 7 e 8 ilustram como a submontagem 120 descrita anteriormente (compreendendo a válvula 20, o alojamento 100 e o anel retentor 110) pode ser posicionada sobre uma sonda ou conduto 130, e deslocada em relação a ele, de um sistema de manuseio de substância fluente, tal como um sistema de dispensação. Tipicamente, a submontagem 120 é fixada a uma estrutura de contenção de substância fluente, a qual pode ser uma garrafa ou recipiente ou outro dispositivo ou aparelho contendo uma substância fluente. Nas figuras 7 e 8 a estrutura de contenção de substância fluente não está mostrada. Entretanto, nas figuras 7 e 8, uma estrutura de contenção de substância fluente como esta seria fixada ao alojamento de submontagem 100 e se estenderia para cima da submontagem 120 a fim de definir um volume interno no qual a extremidade superior da sonda 130 pudesse se estender. Um recipiente como este, com a submontagem 120 instalada na sua abertura, tipicamente é invertido e deslocado para baixo sobre a sonda 130 de maneira que a submontagem 120 se torna posicionada abaixo da extremidade superior da sonda 130 (e abaixo da passagem transversal 134 (ou de outra abertura na extremidade superior da sonda)). Na figura 7, a seta direcionada para baixo 138 mostra a direção de movimento da submontagem 120 à medida que ela é deslocada para baixo na extremidade do recipiente (não ilustrado) ao longo da sonda 130. A extremidade superior da sonda 130 inicialmente contacta o primeiro lado de cabeça de válvula 31, e força suficiente é exercida ao deslocar para baixo a submontagem 120 para fazer com que as partes ou pétalas que podem ser abertas de cabeça de válvula 52 sejam defletidas para cima em uma primeira direção para uma configuração aberta, tal como ilustrado na figura 7, a fim de acomodar a penetração da sonda 130 através da válvula 20 e para o interior do recipiente (não mostrado). A substância fluente dentro do recipiente (ou de outra estrutura de contenção de substância fluente) pode fluir através da sonda (através das passagens 134 e 132) e para fora do fundo da sonda 130 para dentro do dispensador ou de outra parte de um aparelho para manuseio adicional, ou para direcionar adicionalmente o fluxo da substância fluente.

[00038] Ocasionalmente, pode ser desejável remover o recipiente de substância fluente (não ilustrado) e sua submontagem fixada 120 da sonda 130. Por exemplo, se o recipiente de substância fluente (não ilustrado) ao qual a submontagem 120 é montada tiver descarregado todo o seu conteúdo de substância fluente através da sonda 130, pode ser desejável remover o recipiente vazio e reenchê-lo, ou pode ser desejável remover o recipiente vazio e o substituir por um novo recipiente cheio com uma submontagem fixada 120. A figura 8 ilustra o processo de remover a submontagem 120 da sonda 130, mas na figura 8 o recipiente de substância fluente ao qual a submontagem 120 é montada não está mostrado. À medida que a submontagem 120 se desloca para cima, as partes ou pétalas que podem ser abertas de válvula 52 são puxadas para baixo pelo encaixe por atrito das pétalas 52 com a superfície externa da sonda 130, e a parte intermediária ou luva de válvula 60 essencialmente ondula ou dobra através de uma mudança na direção de cerca de 180° para a posição ilustrada na figura 8. As pétalas de válvula 52 se tornam orientadas para baixo ao longo da sonda 130. Na figura 8, o movimento para cima da submontagem 120 está indicado pela seta direcionada para cima 142.

[00039] A submontagem 120 e o recipiente (não ilustrado) no qual a submontagem 120 é montada são no final elevados ou deslocados para cima o suficiente de maneira que as pétalas de válvula 52 ficam completamente desencaixadas da sonda 130. Nesse ponto, a inerente resiliência das pétalas de válvula 52 e da parte intermediária ou luva 60 faz com que as pétalas 52 e a luva 60 se desloquem de volta na direção da orientação fechada inicial (figura 4). Entretanto, algumas vezes as pétalas 52 não realinham de forma apropriada por si mesmas na condição fechada inicial mostrada na figura 4, e em vez disto se tornam desalinhadas tal como mostrado na figura 9. Isto tem sido encontrado ocorrendo mais frequentemente onde a sonda 130 tem um diâmetro relativamente grande quando comparado ao diâmetro da válvula 20. O desalinhamento das pétalas 52 tal como ilustrado na figura 9 pode resultar em fechamento de válvula inadequado, e isto pode resultar em um pequeno vazamento através da válvula 20.

[00040] Ocorreu ao inventor da presente invenção que a tendência discutida anteriormente das pétalas de válvula 52 se tornarem desalinhadas poderia ser superada, não ao mudar o projeto de válvula propriamente dito, tal como pode ser esperado, mas em vez disto ao fornecer um exclusivo sistema de montagem de válvula. Também ocorreu ao inventor da presente invenção que uma válvula resiliente flexível pode ser incorporada com um sistema de montagem de válvula em um recipiente ou garrafa de água para uso em um dispensador de água do tipo de uma maneira geral referido como um "resfriador de água".

[00041] O inventor da presente invenção também descobriu que o problema de desalinhamento de pétala de válvula discutido anteriormente e ilustrado na figura 9 pode ser substancialmente superado, se não eliminado completamente, para uma válvula em um sistema resfriador de água ou em outro sistema de manuseio de substância fluente ao fornecer um sistema de montagem de válvula especial com uma estrutura de apoio não revelada ou sugerida até agora na técnica anterior.

[00042] O dispensador de água ou resfriador de água convencional inclui uma base ou suporte no qual uma garrafa de vidro ou de plástico de água de beber é invertida sobre uma sonda se projetando para cima (tal como a sonda 130). A garrafa de água inicialmente contém diversos litros (galões) de água (por exemplo, 18,93 litros (5 galões)). Inicialmente, uma pequena quantidade da água flui para fora da garrafa de água invertida através da sonda 130 para dentro de um reservatório de resfriamento na base, e a água resfriada pode então ser descarregada da base quando o usuário aperta um botão ou alavanca na base para abrir um jorro de descarga na base para encher um copo ou vidro.

[00043] Em uma modalidade preferida atualmente do sistema de montagem de válvula da presente invenção, a estrutura de apoio especial é formada como uma parte unitária de um alojamento melhorado 100A ilustrado nas figuras 10, 11, 13, 14 e 15. Tal como pode ser visto nas figuras 10, 11 e 13, o alojamento 100A tem uma configuração de uma maneira geral anular em volta de uma passagem de lado a lado. Tal como explicado detalhadamente em seguida, o alojamento 100A incorpora parte de uma estrutura de retenção para encaixar e reter uma válvula, tal como a válvula 20 descrita anteriormente com referência às figuras 1 a 2.

[00044] Com referência às figuras 10 e 11, o alojamento 100A inclui uma parede externa de uma maneira geral cilíndrica 200A. Tal como pode ser visto na figura 13, a superfície interna da parede 200A inclui um cordão ou ressalto se estendendo para dentro 220A que é substancialmente idêntico ao cordão 122 descrito anteriormente com referência ao alojamento 100 de técnica anterior ilustrado na figura 4.

[00045] Tal como pode ser visto na figura 13, na parte inferior da parede anular de alojamento 200A existe uma superfície de assentamento ou sede de tronco de cone se estendendo para dentro 106A que é substancialmente idêntica à sede 106 descrita anteriormente com referência ao alojamento 100 de técnica anterior ilustrado na figura 4.

[00046] Tal como mostrado na figura 13, o alojamento 100A é adaptado para reter uma válvula, tal como a válvula 20 descrita anteriormente, por meio de encaixe por pressão com o anel retentor 110 da mesma maneira que a descrita anteriormente com relação ao anel retentor 110 e à válvula 20 ilustrados na figura 4.

[00047] Na região interna inferior da parede anular de alojamento 200A existe uma estrutura de apoio especial 240A (figura 13). A estrutura de apoio 240A preferivelmente é formada como uma extensão unitária do alojamento 100A ou como parte dele. Na modalidade preferida, a estrutura de apoio 240A é configurada para ser disposta adjacente à parte intermediária 60 da válvula 20. Adicionalmente, na forma preferida da presente invenção, a estrutura de apoio 240A é um flange tendo uma configuração arqueada em seção transversal (tal como visto na figura 13). A estrutura ou flange de apoio 240A tem uma extremidade distal definindo uma superfície de apoio de tronco de cone 250A (figuras 11 e 13). Tal como pode ser visto na figura 13, a superfície de apoio de tronco de cone 250A é posicionada para confrontar a parte marginal lateral 55 do primeiro lado de cabeça de válvula 31, preferivelmente em uma localização adjacente a uma extremidade das fendas 50 (figura 13).

[00048] A combinação do anel retentor 110 e alojamento 100A compreende uma forma de um sistema de montagem preferido da presente invenção. Nesta forma preferida do sistema de montagem da presente invenção, a "estrutura de retenção" para encaixar e reter a válvula 20 inclui (1) o anel retentor 110, e (2) pelo menos uma parte do alojamento 100A que define a sede ou superfície de fixação 106A. A válvula 20 pode ter outras configurações tais como uma forma diferente para o flange de montagem 86. Também, em alguns outros arranjos, a válvula 20 pode ser retida em um alojamento sem um anel retentor. Por exemplo, a válvula pode ser retida no alojamento por meio de união por calor, estampagem de uma parede do alojamento sobre o flange de válvula, adesivo, encaixe de pressão, etc. Os detalhes do projeto particular para reter a válvula no alojamento não formam parte dos amplos aspectos da presente invenção.

[00049] Quando a válvula 20 é montada de forma apropriada dentro do alojamento 100A e retida no mesmo com o anel retentor 110 (ou por meio de outro dispositivo convencional ou especial adequado), a montagem dos componentes pode ser considerada como uma submontagem 120A (figura 13).

[00050] A submontagem 120A é especialmente adequada para uso com um dispensador de água ou resfriador de água. A submontagem 120A pode ser instalada no gargalo de uma garrafa de plástico ou de vidro (não ilustrada, mas tipicamente contendo cerca de 18,93 litros (5 galões) de água). A submontagem 120A pode ser encaixada por pressão no gargalo de garrafa ou retida no mesmo por meio de outro dispositivo convencional ou especial adequado (por exemplo, adesivo, encaixe por mordedura, etc.), os detalhes dos quais não formam parte da presente invenção. A extremidade distal do gargalo de garrafa pode ser selada hermeticamente com uma vedação removível e descartável (não ilustrada) para manter a extremidade do gargalo de garrafa (e a submontagem inserida 120A) limpa e não danificada. Quando é desejado instalar uma garrafa de água como esta na base de um dispensador de água sobre uma sonda (tal como a sonda 130 ilustrada nas figuras 14 e 15), a vedação pode ser removida. Então a garrafa pode ser invertida. A válvula 20 tem elasticidade e resistência suficientes para suportar a cabeça estática ou peso da água na garrafa invertida de maneira que a água não vaza para fora da garrafa à medida que a garrafa está sendo invertida e posicionada acima da base de dispensador de água antes da instalação sobre a sonda se projetando para cima na base de dispensador de água.

[00051] A figura 14 corresponde de uma maneira geral à figura 7 discutida anteriormente, mas na figura 14 o inventivo sistema de montagem está mostrado se deslocando para baixo ao longo da sonda 130. Tal movimento ocorre à medida que a válvula 20 é transportada para baixo na submontagem 120A montada na abertura de um recipiente de substância fluida invertido (não ilustrado) que está sendo abaixado sobre a extremidade superior da sonda 130. O movimento para baixo da submontagem 120A está indicado na figura 14 pela seta direcionada para baixo 138A. À medida que a válvula 20 é transportada para baixo como parte da submontagem 120A, as pétalas ou regiões que podem ser abertas de válvula 52 são defletidas para cima pela sonda encaixando o primeiro lado 31 da cabeça de válvula. As partes ou pétalas que podem ser abertas de válvula 52 podem ser ditas como se deslocando em uma "primeira direção" para uma configuração aberta em volta da sonda 130, tal como visto na figura 14.

[00052] As pétalas abertas 52 acomodam a penetração da extremidade superior da sonda 130 no interior de um recipiente (não ilustrado) no qual a submontagem 120A é montada. As pétalas 52 vedam em volta da periferia da sonda 130 em um modo substancialmente estanque a líquido. A substância fluente, tal como um líquido ou gás, pode entrar na sonda 130 pelas passagens 134 e 132, então sair da parte inferior da sonda 130, e então fluir para outras partes do sistema de dispensação para retenção, dispensação ou processamento adicional.

[00053] Quando é desejado remover o recipiente ou outra estrutura de contenção de fluido da sonda 130, o recipiente ou outra estrutura de contenção de fluido (com a submontagem 120A fixada a isto) pode ser puxado para cima para fora da sonda 130. Por exemplo, em um dispensador de água ou resfriador de água, após a garrafa de água ter sido esvaziada por meio de uso de dispensação normal do resfriador de água, pode ser desejável remover a garrafa vazia e substituir a garrafa vazia por uma outra garrafa cheia.

[00054] A figura 15 ilustra o movimento para cima da submontagem 120A ao longo da sonda 130 (tal como a submontagem 120A seria transportada para cima com o recipiente (não ilustrado) ou outra estrutura de contenção de substância fluente à qual a submontagem 120A seria montada que não está mostrada na figura 15). O movimento para cima da submontagem 120A na figura 15 está indicado pela seta de orientação 142A. À medida que a válvula 20 é transportada para cima na submontagem 120A, as pétalas de válvula 52 são encaixadas friccionalmente com a superfície externa da sonda 130, e isto aplica uma força para baixo às pétalas 52. Entretanto, as pétalas 52 podem se deslocar para baixo somente uma pequena quantidade até que o primeiro lado de cabeça de válvula 31 é encaixado na parte marginal lateral 55 da cabeça de válvula pela superfície 250A da estrutura ou flange de apoio 240A. Isto restringe ou limita o movimento da parte marginal lateral 55 da cabeça de válvula na segunda direção (para baixo). Isto impede que a cabeça da válvula 20 e a parte intermediária ou luva de válvula 60 sejam deslocadas para baixo para a outra posição aberta tal como ocorrido na submontagem 120 de técnica anterior descrita anteriormente com referência à figura 8. Por causa da limitação do movimento para baixo da parte marginal lateral de válvula 55, as pétalas de válvula 52 não são puxadas umas para além das outras à medida que a submontagem 120A se desloca para cima e se libera da extremidade superior da sonda 130. O inventor descobriu que isto permite que as pétalas de válvula 52 se fechem em alinhamento substancialmente correto e apropriado para estabelecer uma vedação à prova de vazamento, tal como ilustrado na figura 13.

[00055] O sistema de montagem da presente invenção pode ser usado para montar outras válvulas flexíveis resilientes que tenham configurações diferentes da configuração da válvula 20 descrita anteriormente contanto que a outra válvula tenha uma cabeça de válvula com pelo menos uma fenda, uma parte intermediária se estendendo da cabeça de válvula e uma parte de fixação periférica na extremidade da parte intermediária.

[00056] Adicionalmente, em alguns outros sistemas de manuseio de substância fluente (não ilustrados), o sistema de montagem de válvula pode permanecer estacionário enquanto o conduto ou sonda é deslocado em relação à válvula (isto é, enquanto a sonda é inserida ou retirada).

[00057] Será prontamente observado a partir da descrição detalhada exposta anteriormente da invenção e das ilustrações da mesma que inúmeras outras variações e modificações podem ser efetuadas sem divergir do verdadeiro espírito e escopo dos inéditos conceitos ou princípios desta invenção.

Claims (6)

1. Sistema de montagem para montar uma válvula (20) para acomodar fluxo de uma substância proveniente de um fornecimento da substância, em que: - a válvula (20) inclui: (a) uma parte de fixação periférica (86); (b) uma parte intermediária resiliente flexível (60) se estendendo a partir da parte de fixação periférica (86); e (c) uma cabeça resiliente flexível (28) que se estende a partir da parte intermediária (60), e que tem (i) um primeiro lado (31), (ii) um segundo lado (32), (iii) pelo menos duas fendas de autovedação (50) através da cabeça (28), (iv) uma parte marginal lateral (55) adjacente à parte intermediária (60), e (v) partes desatáveis confrontantes (52) ao longo da fenda (50) para definir um orifício inicialmente fechado, em que as partes desatáveis de cabeça de válvula (52) podem se deslocar em uma primeira direção para uma configuração aberta, e em que as partes desatáveis de cabeça de válvula (52) também podem se deslocar em uma segunda direção oposta à primeira direção para uma configuração aberta; o sistema de montagem caracterizado pelo fato de que compreende: - uma estrutura de retenção (100a, 110) para encaixar e reter a parte de fixação periférica de válvula (86); e - uma estrutura de apoio (240A) localizada para ser disposta adjacente à parte intermediária de válvula (60) para ser encaixada pelo primeiro lado de cabeça de válvula (31) na parte marginal lateral (55) da cabeça de válvula (28) para limitar movimento da parte marginal lateral (28) da cabeça de válvula (28) na segunda direção.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema inclui um alojamento unitário (100A) definindo a estrutura de apoio (240A) e pelo menos parte da estrutura de retenção (100a,110); o alojamento (100A) define uma passagem de lado a lado; e a válvula (20) está inicialmente separada do alojamento (100A), mas subsequentemente fixável a ele através da passagem de lado a lado.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura de retenção (100a,110) inclui adicionalmente um anel retentor (110) em engate de encaixe por pressão com o alojamento (100A) para prender a válvula (20) entre o anel retentor (110) e uma parte do alojamento (100A).

4. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que: a estrutura de apoio (240A) é um flange anular (240A) no lado de dentro do alojamento (100A) em volta da passagem de lado a lado; o flange anular (240A) tem uma configuração arqueada em seção transversal; e o flange anular (240A) tem uma extremidade distal definindo uma superfície de apoio de tronco de cone (250A) para ser encaixada pelo primeiro lado de válvula (31) na parte marginal lateral (55) da cabeça de válvula (28).

5. Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a superfície de apoio de tronco de cone (250A) do flange anular (240A) é posicionada para confrontar a parte marginal lateral (55) do primeiro lado de cabeça de válvula (31) em uma localização adjacente a uma extremidade da fenda (50).

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento (100A) está adaptado para ser montado liberavelmente ou permanentemente em um recipiente.

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