ES2199930T3 - Dispositivo de valvula. - Google Patents
Dispositivo de valvula.Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
- F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
Abstract
Un dispositivo de válvula para unir o acoplar un recipiente lleno de un material o sustancia capaz de fluir, o fluyente, a un receptáculo, y para dispensar el material fluyente desde el recipiente al interior del receptáculo, incluyendo el dispositivo de válvula: un manguito exterior (2), que tiene un primer extremo (2a) destinado a ser asegurado al orificio de un recipiente, un segundo extremo (2b) destinado a fijarse de forma liberable a un receptáculo, y paredes que definen un paso de soporte generalmente cilíndrico que se extiende desde dicho primer extremo (2a) hasta dicho segundo extremo (2b); un manguito interior (10), situado dentro del paso de soporte y que tiene paredes que definen una superficie exterior generalmente cilíndrica y adyacente a las paredes del manguito exterior (2), que está destinada a soportar de forma giratoria el manguito interior (10) y a definir un recorrido interno de paso, o pasante, a su través; un miembro de válvula de mariposa (16), situado dentro del recorrido pasante y que tiene unas primera (20) y segunda (22) espigas pivotantes diametralmente opuestas, que se extienden al menos en el interior de las paredes del manguito interior (10) y que están soportadas de forma rotativa por las paredes de uno de entre el manguito interior (10) y el manguito exterior (2); caracterizado por que: a las paredes del otro de entre el manguito interior (10) y el manguito exterior (2) se les ha conferido una forma tal, que interactúan con al menos la primera espiga pivotante (20) de tal forma que la rotación relativa entre los manguitos interior (10) y exterior (2) provoca el giro del miembro de válvula de mariposa (16) entre un estado cerrado, en el cual el miembro de válvula de mariposa (16) cierra el recorrido pasante al ocupar substancialmente una sección transversal interna del recorrido pasante, y un estado abierto, en el cual el recorrido pasante se abre.
Description
Dispositivo de válvula.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de válvula y a un método para unir un recipiente lleno de un
material o sustancia capaz de fluir o fluyente, tal como un
fertilizante, pesticida o similar, a un receptáculo, por un ejemplo,
un dispositivo aplicador, para la dispensación de la sustancia.
Se conoce del documento
BE-A-479506 un dispositivo de
válvula de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Se conoce el hecho de proporcionar dispositivos
dispensadores o aplicadores para la distribución de un fertilizante
o de un pesticida en un campo. Pueden proporcionarse recipientes
para el fertilizante o pesticida destinados a la fijación en ellos
del dispositivo dispensador o aplicador, de tal manera que, cuando
un recipiente queda vacío, puede ser retirado y reemplazado por uno
lleno.
Se prefiere que los usuarios del dispositivo de
dispensación no entren en contacto con la sustancia contenida en
los recipientes.
El documento
EP-A-0389919 describe un sistema de
válvula destinado a controlar el flujo de un agente de tratamiento
agrícola susceptible de fluir desde un recipiente capaz de contener
la sustancia hasta una cámara de recepción o tolva. El recipiente
está provisto de una válvula de dispensación de la sustancia, y la
cámara o tolva dispone de una válvula para la recepción de la
sustancia. La válvula de dispensación y la válvula receptora están
diseñadas de modo que puedan acoplarse y desacoplarse, de tal forma
que, al ser acopladas, ambas válvulas se abren para permitir que la
sustancia fluya desde el recipiente hasta la tolva y, al ser
desacopladas, las dos válvulas se llevan a una posición cerrada.
Si bien este sistema impide que el usuario entre
en contacto con la sustancia que contiene el recipiente, resulta
relativamente complejo y caro.
El documento
EP-A-0685155 describe un dispositivo
de válvula que comprende un alojamiento cilíndrico dentro del cual
existe un miembro de válvula cilíndrico y desplazable axialmente. El
alojamiento incluye un asiento de válvula dispuesto en torno al
extremo interior de un paso de flujo, y el miembro de válvula
cilíndrico tiene un disco de válvula que forma selectivamente un
cierre hermético u obturación con el asiento de válvula. En
particular, por la acción de una ranura de leva, la rotación
relativa entre los dos cilindros hace que éstos se desplacen uno
hacia otro o en alejamiento mutuo, y que cierren o abran con ello la
válvula.
Este dispositivo de válvula tiene aún un cierto
número de desventajas. En particular, requiere que las dos mitades
del dispositivo de válvula se desplacen axialmente, lo que, a su
vez, precisa que el recipiente se desplace axialmente con respecto
al receptáculo al que está acoplado. Asimismo, puede resultar
difícil cerrar la válvula cuando la compuerta de la válvula tiene
que desplazarse contra un cierto peso de la sustancia fluyente.
Además, el camino o canal de paso de que se dispone para la
sustancia fluyente está limitado al espacio periférico que rodea al
disco de la válvula cuando éste es desplazado de forma que se aleja
del asiento de válvula.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un dispositivo de válvula alternativo que sea
relativamente sencillo y que logre una apertura y cierre automáticos
cuando se acopla a, o desacopla de, un receptáculo.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un dispositivo de válvula destinado a conectar o unir
un recipiente lleno de una sustancia susceptible de fluir, o
fluyente, a un receptáculo, y a dispensar la sustancia fluyente
desde el recipiente al interior del receptáculo, incluyendo el
dispositivo de válvula un manguito exterior que tiene un primer
extremo destinado a ser fijado en el orificio de un recipiente, un
segundo extremo destinado a fijarse de forma liberable a un
receptáculo, y paredes que definen un paso de soporte generalmente
cilíndrico que se extiende desde dicho primer extremo hasta dicho
segundo extremo, un manguito interior, situado dentro del paso de
soporte y que tiene paredes que definen una superficie generalmente
exterior y adyacente a las paredes del manguito exterior, de tal
manera que soporta de forma rotativa el manguito interior y define
un paso interno a su través, un miembro de válvula de mariposa
situado dentro del recorrido de paso y que tiene unas primera y
segunda espigas pivotantes diametralmente opuestas que se
extienden al menos en el interior de las paredes del manguito
interno y que están soportadas en rotación por las paredes de uno
de entre los manguitos interior y exterior, en el cual a las
paredes del otro de los manguitos interior y exterior se les ha
conferido una forma tal, que interactúa al menos con la primera
espiga pivotante, de tal modo que la rotación relativa entre el
primer y el segundo manguitos hace que el miembro de válvula de
mariposa gire entre un estado o posición cerrada, en la cual el
miembro de válvula de mariposa cierra el recorrido de paso al
llenar substancialmente una sección transversal interior del
recorrido de paso, y un estado abierto, en el cual el recorrido de
paso queda abierto.
De esta forma, el miembro de válvula puede
disponerse dentro del, o en posición adyacente al, orificio de un
recipiente, y tiene normalmente el miembro de válvula de mariposa
en un estado cerrado. Al hacer girar los manguitos interior y
exterior uno con respecto al otro, por ejemplo, como parte del
acoplamiento del dispositivo de válvula con un receptáculo para
alojar la sustancia fluyente, la primera espiga pivotante y, por
tanto, el miembro de válvula de mariposa se hacen girar hasta una
posición abierta con el fin de permitir el flujo a través del
dispositivo de válvula.
Durante el uso, una vez que se ha acoplado un
recipiente a un receptáculo que se sirve del dispositivo de
válvula, la sustancia fluyente puede ser dispensada en su totalidad
dentro del receptáculo y, a continuación, desprenderse el
dispositivo de válvula y el recipiente. Sin embargo, en una
aplicación preferida, el recipiente y el dispositivo de válvula se
dejan acoplados con vistas a que se necesite más sustancia. De este
modo, el receptáculo no ha de recibir de una sola vez la totalidad
de la sustancia fluyente, y ésta se suministra desde el recipiente
de acuerdo con sus necesidades.
No se requiere movimiento axial alguno para abrir
y cerrar la válvula y, con la válvula de mariposa completamente
abierta, la única restricción al flujo es el espesor de la propia
válvula de mariposa. Además, en virtud de la propiedad de las
válvulas de mariposa consistente en que uno de los lados se
desplaza en una dirección que es opuesta a la del desplazamiento
del otro lado, el movimiento de la válvula contra la sustancia
fluyente se hace más fácil, puesto que la sustancia fluirá
simplemente desde uno de los lados del paso hacia el otro.
La sustancia fluyente se presenta preferiblemente
en estado sólido, en forma, por ejemplo, granular, si bien puede
también ser líquida si la válvula se diseña para cerrarse
herméticamente de forma apropiada.
La válvula de mariposa comprende preferiblemente,
en sí misma, un miembro a modo de placa o compuerta que tiene una
forma que se corresponde con el área de la sección transversal
interna del manguito interior. Ésta es preferiblemente circular,
pero podría ser cuadrada o tener cualquier otra forma de sección
transversal. El miembro con forma de placa puede tener una forma
correspondiente a una superficie de sección transversal interior que
forme un cierto ángulo, es decir, que no sea perpendicular, con el
eje del manguito interior, de forma que no pueda girar dentro del
manguito interior más allá de esa posición. La válvula de mariposa
incluirá entonces un eje de rotación que pasa aproximadamente por
su centro y que está comprendido en su mismo plano.
Las primera y segunda espigas pivotantes pueden
ser soportadas de forma giratoria en el manguito exterior y pasan a
través de aberturas practicadas en el manguito interior y que tienen
una forma tal, que hacen girar la válvula de mariposa. En este
caso, las espigas pivotantes no necesitan extenderse en ángulo
recto a través del manguito exterior, sino que pueden estar
soportadas en porciones melladas o rebajadas.
Por otra parte, las primera y segunda espigas
pivotantes pueden estar soportadas de forma rotativa por el
manguito interior. En tal caso, tan solo es necesario que la
primera espiga pivotante pase a través del manguito interior, a fin
de que interaccione con el manguito exterior, mientras que la
segunda espiga pivotante puede ser soportada simplemente por una
porción rebajada situada en las paredes del manguito interior.
El manguito que interactúa puede tener paredes
con cualquier forma apropiada tal que pueda hacer girar la primera
espiga pivotante. Por ejemplo, una abertura alargada que tiene
dientes a lo largo de una de sus superficies puede interactuar con
dientes dispuestos en torno a la periferia exterior de la primera
espiga pivotante. De forma alternativa, puede disponerse una cara
de extremo de la primera espiga pivotante con una ranura que se
extiende radialmente y que interactúa con un pasador, o bien puede
dotarse de un pasador acodado o con forma de manivela que
interactúa con una ranura.
Preferiblemente, las paredes del otro de los
manguitos interior y exterior incluyen una abertura perfilada, y la
primera espiga pivotante se extiende en el interior de la abertura
perfilada e incluye un miembro de leva tal, que la rotación relativa
entre los manguitos interior y exterior provoca la interacción del
miembro de leva y de la abertura perfilada, de manera que se hace
girar el miembro de válvula de mariposa entre los estados abierto y
cerrado.
Por supuesto, la abertura perfilada puede estar
dispuesta en uno u otro de los manguitos interior o exterior,
siempre y cuando la primera y la segunda espigas pivotantes estén
soportadas en rotación por el otro de los manguitos interior y
exterior.
De forma preferida, el miembro de leva se
extiende radialmente con respecto a la primera espiga
pivotante.
De esta forma, el movimiento lateral aplicado al
miembro de leva provocará el movimiento rotatorio de la primera
espiga pivotante y del miembro de válvula de mariposa.
Preferiblemente, la abertura perfilada es, en
general, de forma trapezoidal, y tiene una porción larga que se
extiende circunferencialmente con respecto al paso de soporte
generalmente cilíndrico a lo largo del cual se desplaza la primera
espiga pivotante con la rotación relativa entre los manguitos
interior y exterior, y una porción corta que se extiende
circunferencialmente con respecto al paso de soporte generalmente
cilíndrico dentro del cual se extiende el miembro de leva, siendo
el miembro de leva desviado por las paredes del otro de los
manguitos interior y exterior, que une las porciones larga y corta,
de tal forma que hace girar el miembro de válvula de mariposa.
De este modo, se dispone una abertura trapezoidal
alargada en una dirección circunferencial con respecto a los
manguitos interior y exterior. Mientras que la parte rotatoria de
la primera espiga pivotante es libre de moverse a lo largo de toda
la longitud de la porción larga, el miembro de leva que se extiende
radialmente se restringe en su movimiento de forma que solo pueda
desplazarse a lo largo de la porción corta. En consecuencia, a
medida que la parte rotativa de la primera espiga pivotante se
desplaza desde uno de los extremos de la porción larga hacia el
otro, el miembro de leva entrará en contacto en un cierto punto con
una pared de extremo de la abertura perfilada, quedará restringido
en su movimiento y, por tanto, hará girar la primera espiga
pivotante.
En una realización preferida que aún se ha de
describir, la porción corta se coloca simétricamente con respecto
al centro de la porción larga. Sin embargo, al disponer el miembro
de leva con un ángulo diferente con respecto al miembro de válvula
de mariposa, es también posible que la porción corta quede
descentrada o desplazada hacia uno de los lados en relación con la
porción larga.
Preferiblemente, las primera y segunda espigas
pivotantes opuestas se montan de forma rotativa en las paredes del
manguito interior, y las paredes del manguito interior incluyen al
menos un primer orificio pasante destinado a soportar en rotación la
primera espiga pivotante, incluyendo las paredes del manguito
exterior la abertura perfilada, y extendiéndose la primera espiga
pivotante a través de dicho primer orificio pasante para entrar en
la abertura perfilada.
De esta forma, el manguito interior, a través del
cual pasa la sustancia fluyente, presenta una superficie
relativamente ininterrumpida, al requerir tan solo un orificio
pasante para la primera espiga pivotante, y una porción de soporte
rebajada para la segunda espiga pivotante. Además, como se
describirá más adelante, se hace posible accionar la válvula de
mariposa de forma automática como parte de un ajuste de
bayoneta.
De manera preferida, al menos una de las primera
y segunda espigas pivotantes se extienden más allá de la periferia
del manguito exterior, con el fin de forma un pasador de bayoneta
que interactúe con una ranura de bayoneta de un receptáculo.
De esta forma, cuando el dispositivo de válvula
se inserta en un ajuste de bayoneta hembra y se hace girar, la
espiga pivotante, o ambas espigas pivotantes que forman los
pasadores de bayoneta, quedan restringidas en su movimiento mientras
se hace girar el manguito exterior. De este modo, el manguito
interior y la primera espiga pivotante se hacen girar con respecto
al manguito exterior, de tal manera que la primera espiga pivotante
interactúa con el manguito exterior con el fin de abrir o cerrar el
miembro de válvula de mariposa.
Por supuesto, las espigas pivotantes podrían
insertarse en ranuras practicadas en el ajuste de bayoneta hembra
del receptáculo y diferentes de las ranuras con forma de L, con el
fin de asegurar el dispositivo de válvula en su lugar, siempre y
cuando estas ranuras restrinjan el movimiento de las espigas
pivotantes de tal manera que provoquen la rotación relativa entre
las espigas pivotantes y el manguito interior con respecto al
manguito exterior.
Como alternativa, las paredes del manguito
exterior incluyen preferiblemente una primera abertura que se
extiende circunferencialmente, y el manguito interior incluye un
primer pasador de bayoneta que se extiende a través de la abertura
con el fin de interactuar con una ranura de bayoneta de un
receptáculo, siendo la extensión circunferencial de la abertura lo
suficientemente grande como para permitir la rotación relativa entre
los manguitos interior y exterior, a fin de provocar que el miembro
de válvula de mariposa gire entre los estados cerrado y
abierto.
Así pues, análogamente a como se describió en lo
anterior, cuando se inserta en un ajuste de bayoneta hembra, el
pasador de bayoneta quedará restringido en su movimiento, de tal
forma que el manguito exterior se hará girar con respecto al
manguito interior. De un modo similar, el pasador de bayoneta puede
acoplarse en ranuras distintas de las ranuras con forma de L del
ajuste de bayoneta.
Preferiblemente, las paredes del manguito
exterior incluyen una segunda abertura que se extiende
circunferencialmente, y el manguito interior incluye un segundo
pasador de bayoneta que se extiende a través de la segunda abertura
con el fin de interactuar con una ranura de bayoneta de un
receptáculo, siendo la extensión circunferencial de la segunda
abertura lo suficientemente grande como para permitir la rotación
relativa entre los manguitos interior y exterior, con el fin de
provocar la rotación del miembro de válvula de mariposa entre los
estados cerrado y abierto.
De este modo, para un ajuste de bayoneta que
incluye dos pasadores de bayoneta, ambos pasadores de bayoneta
pueden disponerse en el manguito interior.
De forma preferida, las primera y segunda
aberturas son diametralmente opuestas, y los primer y segundo
pasadores de bayoneta se disponen diametralmente opuestos.
Esta es la disposición preferida para un ajuste
de bayoneta de dos pasadores.
Preferiblemente, el dispositivo de válvula
incluye adicionalmente un árbol de accionamiento en el cual el
manguito interior incluye un par de aberturas de soporte
diametralmente opuestas y destinadas a soportar el árbol de
accionamiento entre las mismas, y el árbol de accionamiento se
extiende hacia fuera con respecto a las aberturas de soporte, a fin
de formar los primer y segundo pasadores de bayoneta. El árbol de
accionamiento puede disponerse paralelo al eje del miembro de
válvula de mariposa y descentrado, en la práctica, con respecto de
éste, y, con un espacio de separación apropiado entre ellos, puede
utilizarse a modo de tope para el miembro de válvula de
mariposa.
En consecuencia, de forma preferida, la primera
abertura está alineada axialmente con la abertura perfilada, y el
centro del primer pasador de bayoneta queda alineado axialmente con
el centro de la primera espiga pivotante.
A las paredes del otro de los manguitos interior
y exterior, así como a las primeras espigas pivotantes, se les
confiere una forma tal, que interactúan con movimiento perdido o
recorrido en vacío, de tal manera que el miembro de válvula de
mariposa se hace girar entre el estado cerrado y el estado abierto
tan solo después de una cierta rotación relativa intermedia entre
los manguitos interior y exterior.
Con la disposición de bayoneta expuesta
anteriormente, ello garantiza que los pasadores de la bayoneta
quedan completamente acoplados antes de que se abra el miembro de
válvula de mariposa.
De esta forma, los manguitos interior y exterior
son capaces de girar uno con respecto del otro únicamente entre dos
orientaciones o posiciones relativas predeterminadas, y el miembro
de válvula de mariposa gira entre los estados cerrado y abierto tan
solo conforme se aproximan los manguitos interior y exterior y
llegan cerca de las posiciones relativas predeterminadas.
Por supuesto, una disposición de bayoneta para el
dispositivo de válvula introducirá por sí misma algún movimiento
perdido, puesto que el manguito exterior no girará con respecto al
manguito interior hasta que los pasadores de bayoneta alcancen el
extremo de los canales de bayoneta, garantizando con ello que el
dispositivo de válvula está asegurado al receptáculo.
Las paredes de los manguitos exteriores pueden
definir, además, una superficie exterior generalmente cilíndrica
destinada a ajustarse en un receptáculo.
De esta forma, el ajuste de bayoneta puede estar
formado a partir de la superficie exterior del manguito
exterior.
Sin embargo, el dispositivo de válvula puede
comprender adicionalmente un alojamiento exterior dentro del cual
se soporta el manguito exterior.
El alojamiento exterior puede cubrir tan solo
parte del alojamiento exterior, por ejemplo, para ocultar ciertas
partes, tales como la abertura perfilada, interactuando con la
primera espiga pivotante.
Sin embargo, el alojamiento puede incluir una
superficie exterior generalmente cilíndrica destinada a ajustarse
en un receptáculo. En tal caso, los pasadores de bayoneta que
surgen de los manguitos interior o exterior sobresalen a través del
alojamiento.
En una realización preferida, los manguitos
interior y exterior son, ambos, de cuerpos generalmente cilíndricos
y se extienden coaxialmente.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona asimismo un recipiente lleno de un material o sustancia
susceptible de fluir, o fluyente, que tiene un orificio provisto de
un dispositivo de válvula, tal y como se ha descrito
anteriormente.
También, de acuerdo con la presente invención, se
proporciona un método para unir o acoplar un recipiente de
sustancia fluyente a un receptáculo, que incluye las etapas de
proporcionar una salida para el recipiente y para el receptáculo con
ajustes de bayoneta macho y hembra, respectivamente, proporcionar
una válvula de mariposa en la salida, y hacer girar la válvula de
mariposa de manera que se abra o se cierre el orificio de acuerdo
con la rotación relativa entre el orificio y al menos un pasador de
bayoneta del ajuste de bayoneta macho.
La presente invención se comprenderá más
fácilmente a partir de la siguiente descripción, proporcionada
únicamente a modo de ejemplo, y con referencia a los dibujos que se
acompañan, en los cuales:
la Figura 1 ilustra un dispositivo de válvula que
incorpora la presente invención;
la Figura 2 ilustra una sección transversal
tomada a través del dispositivo de válvula de la Figura 1, cuando
éste está asegurado en el orificio de un recipiente y ajustado en un
receptáculo;
la Figura 3 ilustra el manguito exterior del
dispositivo de la Figura 1;
la Figura 4 ilustra el manguito interior del
dispositivo de la Figura 1;
la Figura 5 ilustra el miembro de válvula de
mariposa del dispositivo de la Figura 1;
la Figura 6 ilustra el árbol accionamiento del
dispositivo de la Figura 1;
las Figuras 7(a) a (c) ilustran el
funcionamiento del miembro de válvula de mariposa con la rotación
relativa entre los manguitos interior y exterior;
la Figura 8 ilustra un receptáculo en el cual
puede ajustarse el dispositivo de la Figura 1; y
la Figura 9 ilustra un tapón para el dispositivo
de válvula de la Figura 1.
La siguiente descripción se refiere a una
realización preferida. Sin embargo, se apreciará de las
alternativas que se han expuesto anteriormente que son posibles
también otras realizaciones.
Como se ilustra en las Figuras 1 y 2, el
dispositivo de válvula comprende un manguito exterior 2, que se
extiende desde un primer extremo 2a hasta un segundo extremo 2b. El
primer extremo 2a está dotado de cualquier perfil adecuado 4 capaz
de ajustarse en el orificio de un recipiente.
Como se ilustra en la Figura 2, las paredes 6 de
un recipiente se encuentran con el primer extremo 2a del manguito
exterior 2 adyacente a un perfil circunferencial 4. Una banda 5
perfilada de forma correspondiente se sitúa entonces alrededor del
perfil 4 y de un labio o reborde 7 del recipiente, a fin de
asegurar el dispositivo de válvula en su lugar. De esta forma, el
dispositivo de válvula se dispone a modo de una salida al
recipiente. La banda 5 es preferiblemente expansible y está dotada
de un mecanismo situado sobre su centro y destinado a abrazar o
asir el perfil 4 y el reborde 7. De esta forma, el recipiente puede
separarse fácilmente del dispositivo de válvula para su llenado, si
bien puede incorporarse alguna forma de pestaña o taco de seguridad
con el fin evitar la liberación no autorizada de la banda 5.
Por supuesto, el primer extremo 2a puede ser
asegurado a un recipiente de cualquier manera conveniente. Por
ejemplo, pueden disponerse filetes de rosca en cooperación en el
dispositivo de válvula y en el recipiente.
El manguito exterior 2 está dotado de un paso de
soporte cilíndrico 8 dentro del cual está soportado un manguito
interior 10 de modo que pueda girar. Como se ilustra, se ha
dispuesto un recorrido de paso 11 dentro del manguito interior,
destinado al flujo de la sustancia desde el recipiente y a través
de los manguitos interior y exterior.
El manguito exterior 2 incluye una región
interior 12 parcialmente cónica y cuya función es guiar la
sustancia al interior del recorrido de paso 11 situado dentro del
manguito interior 10.
Como se ilustra en la Figura 4, el manguito
interior 10 incluye un primer orificio pasante 14. Éste tiene la
función de soportar el primer extremo de pivote 20 de una válvula
de mariposa 16, tal como se ilustra en la Figura 5. Si bien no se
muestra, opuestamente al primer orificio pasante 14, a través de un
diámetro del manguito interior cilíndrico 8, se ha dispuesto
también un segundo orificio pasante o al menos una porción circular
rebajada, a fin de soportar el segundo extremo de pivote 22 de la
válvula de mariposa 16.
Tal como se ilustra, la válvula de mariposa 16
tiene un miembro 18 generalmente con forma de placa o compuerta, el
cual tiene una forma y dimensiones tales, que ocupa completamente
el área de sección transversal interior del manguito interno 10.
Comprendido en el plano del miembro 18 con forma de compuerta, y
situado de modo que pasa por el centro del miembro, se ha dispuesto
un árbol rotatorio. En particular, se ha dispuesto una primera
espiga pivotante 20 en uno de los extremos del árbol, y una segunda
espiga pivotante 22 se ha dispuesto en el otro extremo.
La válvula de mariposa 16 está montada en el
manguito interior 10 de tal manera que la primera espiga pivotante
20 sobresale a través del primer orificio pasante 14 y queda
soportada en rotación por éste, y la segunda espiga pivotante queda
insertada dentro, o a través, del segundo orificio pasante o rebaje
(no ilustrado), de modo que queda soportada a rotación por el
mismo.
De esta forma, como se ilustra en la Figura 2, la
válvula de mariposa 16 está soportada de manera que pueda girar,
dentro del manguito interior 10. En la posición que se ilustra en
la Figura 2, es posible el flujo (que se indica por medio de las
flechas) a través del dispositivo de válvula. Sin embargo, al hacer
girar la válvula de mariposa 16 hasta que se encuentra en un plano
aproximadamente perpendicular al eje de los manguitos interior y
exterior, el miembro con forma de compuerta 18 perteneciente a la
válvula de mariposa 16 ocupa por completo la sección transversal
interna del manguito interior 10, a fin de evitar el flujo de la
sustancia.
En una realización preferida, tal como se
expondrá posteriormente, el miembro con forma de placa o compuerta
puede ser ligeramente elíptico, de manera que ocupe por completo la
sección transversal interior antes de alcanzar la posición
perpendicular. De esta forma, las paredes del manguito interior
impiden una rotación adicional de la válvula de mariposa.
De forma alternativa, pueden incorporarse topes
adecuados en los manguitos interiores.
Como se ilustra en las Figuras 1 y 3, el manguito
exterior 2 está provisto de una abertura perfilada 24. La abertura
perfilada 24 que se ilustra se extiende completamente a través de
la pared del manguito exterior 2. Sin embargo, es también posible
que la abertura perfilada se extienda tan solo parcialmente en el
interior de la pared del manguito exterior 2, de tal manera que
queda oculta desde el exterior.
Así pues, tal como se ilustra en la Figura 1,
cuando la válvula de mariposa 16 está montada en el manguito
interior 10, la primera espiga pivotante 10 se extiende en el
interior de la abertura perfilada 24 del manguito exterior 2.
Como se ha mencionado en lo anterior, el manguito
interior 10 es susceptible de girar con respecto al manguito
exterior 2. Como consecuencia de ello, cuando el manguito interior
10 se hace girar con respecto al manguito exterior 2, la primera
espiga pivotante 20 se desplaza circunferencialmente con respeto al
manguito exterior, dentro de la abertura perfilada 24.
Según se ilustra en las Figuras 1 y 5, la primera
espiga pivotante 20 está dotada de un miembro de leva 26 que se
extiende radialmente. Éste también se encuentra situado dentro de
la abertura perfilada 26 del manguito exterior 2.
La abertura perfilada 24 puede considerarse como
compuesta por dos porciones, a saber, una porción larga 24a y una
porción corta 24b. La primera espiga pivotante 20, en sí misma, y,
en particular, el eje de rotación de la válvula de mariposa 16
están situados en el interior de la porción larga 24a, mientras que
el miembro de leva 26 se extiende radialmente con respecto a la
primera espiga pivotante 20, entrando en la porción corta 24b.
Las Figuras 7(a) a (c) ilustran el efecto
de hacer girar el manguito exterior 2 con respecto al manguito
interior 10. En efecto, en estas Figuras, el manguito interior 10 y,
por tanto, el eje de rotación de la válvula de mariposa 16
permanecen en la misma posición mientas se hace girar el manguito
exterior 2.
En la Figura 7(a), la válvula de mariposa
16 se encuentra en su estado cerrado en el interior del manguito
interno 10. La válvula de mariposa topa, en sí misma, con las
paredes del manguito interior 10 y, en consecuencia, no puede girar
en sentido anti-horario, tal como se ilustra. Es
más, el miembro de leva 26 topa con una primera pared de extremo
28a, que une las porciones larga 24a y corta 24b, de tal manera que
la válvula de mariposa no puede girar en el sentido de las agujas
del reloj, tal como se ilustra.
Cuando se hace girar el manguito exterior 2, el
miembro de leva 26 es liberado del contacto con la primera pared de
extremo 28a, de tal manera que la válvula de mariposa 16 puede girar
en el sentido horario, tal como se ilustra.
A medida que el manguito exterior 2 se hace girar
adicionalmente, la primera espiga pivotante 20 se desplaza a lo
largo de toda la extensión de la porción larga 24a. Sin embargo, el
miembro de leva 26 se topa con la pared de extremo 28b que une las
porciones larga 24a y corta 24b. Por tanto, el contacto entre el
miembro de leva 26 y la pared de extremo 28b provoca que la primera
espiga pivotante 20 y la válvula de mariposa 16 sean hechas girar
hasta la posición de la Figura 7(b), y, a continuación,
hasta la posición o estado abierto que se ilustra en la Figura
7(c). En la realización que se ilustra, la válvula de
mariposa 16 topa con un árbol de accionamiento 36, el cual se
describirá posteriormente. Ello impide una rotación adicional en el
sentido horario. Por supuesto, es posible utilizar cualquier otro
tope adecuado.
Cuando el manguito exterior 2 se hace girar en el
sentido opuesto, el miembro de leva 26 entrará en contacto de forma
similar con la pared de extremo 28a, de tal manera que la primera
espiga pivotante 20 y la válvula de mariposa 16 se hacen girar hasta
el estado cerrado que se ilustra en la Figura 7(a).
En la realización que se ilustra, la porción
corta 24b tiene una extensión superior a la anchura del miembro de
leva 26. En consecuencia, es posible una cierta rotación del
manguito exterior 2 sin que se produzca interacción alguna entre el
miembro de leva 26 y las paredes de extremo 28a y 28b. Ello
introduce un cierto movimiento perdido o recorrido en vacío en el
funcionamiento del dispositivo.
Cuando se hace girar el manguito exterior 2 desde
la posición que se ilustra en la Figura 7(a), la válvula 16
permanecerá primero en la orientación ilustrada en la Figura
7(a), en particular, en el estado cerrado. Únicamente cuando
el extremo del miembro de leva 26 entre en contacto con la pared de
extremo 28b, la primera espiga pivotante y la válvula de mariposa 16
se harán girar hasta la posición ilustrada en la Figura
7(b).
Volviendo a la Figura 4, en ella se muestra una
primera abertura de soporte 30 dispuesta en la pared del manguito
interior 8, en posición diametralmente opuesta a una segunda
abertura de soporte 32. Un árbol de accionamiento 36, tal como el
que se ilustra en la Figura 6, está montado a través de las
aberturas de soporte 30, 32 de tal manera que sobresale por ambos
lados.
Se han dispuesto en el manguito exterior 2 unas
aberturas 38 y 40 que se extienden circunferencialmente y
destinadas a recibir los extremos del árbol de accionamiento 36. En
efecto, los extremos del árbol de accionamiento 36 se extienden más
allá de la superficie exterior del manguito externo 2, a fin de
formar unos pasadores de bayoneta sobresalientes.
El dispositivo de válvula está destinado a ser
utilizado conjuntamente con un receptáculo 42, tal como se ilustra
en la Figura 8. El receptáculo 42 puede formar parte de un
dispositivo de dispensación o aplicador. Éste incluye un ajuste de
bayoneta hembra que tiene una abertura o ánima cilíndrica 44
destinada a recibir el manguito exterior 2, y un orificio pasante
dispuesto de tal forma que permite el flujo de la sustancia desde el
dispositivo de válvula a través del receptáculo 42.
El ajuste de bayoneta hembra está construido de
una forma conocida, y, en particular, está provisto de dos canales
con forma de L y opuestos 46 y 48.
De esta forma, durante el uso, el manguito
exterior 2 se inserta axialmente dentro de la abertura cilíndrica
44 del receptáculo 42, y los extremos del árbol de accionamiento 36
se introducen en los canales con forma de L 46 y 48.
Cuando el dispositivo de válvula se inserta en
primer lugar axialmente en el receptáculo 42, la válvula de
mariposa 16 se encuentra en la posición indicada en la Figura
7(a). A continuación, a medida que se hace girar el
dispositivo de válvula, los extremos en extensión del árbol de
accionamiento 36 se desplazan a lo largo de la parte circunferencial
de los canales con forma de L 46 y 48, a fin de asegurar el
dispositivo de válvula (y, por tanto, el recipiente al cual se ha
fijado) al receptáculo, gracias al ajuste de bayoneta. Sin embargo,
conforme el usuario continúa haciendo girar el dispositivo de
válvula con respecto al receptáculo, los extremos del árbol de
accionamiento 36 topan con los extremos de los canales con forma de
L 46 y 48, de tal forma que se impide la rotación adicional de
éstos y del manguito interior 10. Como consecuencia de ello, la
rotación adicional del dispositivo de válvula (que se realizará por
medio del manguito exterior 2 o del recipiente al cual éste está
fijado) provocará el giro del manguito exterior 2 con respecto al
manguito interior 10. En consecuencia, como se ha explicado
anteriormente, la válvula de mariposa 16 se desplazará desde el
estado cerrado de la Figura 7(a) hasta el estado abierto de
la Figura 7(c).
Como se ilustra en la Figura 2, al situar el
árbol de accionamiento 36 a una distancia apropiada del eje de la
válvula de mariposa, una utilidad ventajosa del árbol de
accionamiento 36 es evitar el giro adicional de la válvula de
mariposa 16. De otra forma, el árbol de accionamiento 36 podría
reemplazarse por pasadores de bayoneta que se extienden meramente
desde las paredes del manguito interior 10.
Si bien no se ha ilustrado, puede disponerse un
alojamiento exterior con el fin de ocultar la abertura perfilada.
En el caso de que el alojamiento exterior se extienda a lo largo de
toda la longitud axial del manguito exterior 2, no es necesario que
la superficie externa del manguito exterior 2 sea cilíndrica,
puesto que la superficie externa del alojamiento puede adoptar una
forma cilíndrica y formar parte de la superficie de bayoneta para su
inserción en un receptáculo. En ese caso, los extremos del árbol de
accionamiento 36 se extenderán a través del alojamiento de tal
manera que puedan acoplarse con los canales 46 y 48 del
receptáculo.
La Figura 9 ilustra un tapón 50 destinado a
ajustarse sobre el dispositivo de válvula desde el segundo extremo
2b.
Durante el uso, cuando se suministra una
sustancia en un recipiente que tiene un dispositivo de válvula
fijado al mismo, se propone proporcionar un tapón como el que se
ilustra en la Figura 9 con el fin de evitar que el dispositivo de
válvula pueda ser manipulado indebidamente durante su
transporte.
El tapón 50 incluye una pared exterior 52
destinada a recibir el manguito exterior 2. La pared exterior 52
incluye un par de canales rebajados y diametralmente opuestos 54,
destinados a recibir los pasadores de bayoneta formados en los
extremos del árbol de accionamiento 36. En consecuencia, se
observará que el dispositivo de válvula puede ser insertado en el
tapón 50 con su segundo extremo 2b orientado hacia delante.
Dentro de la pared exterior 52 existe una pared
cilíndrica concéntrica 56 que se extiende dentro del recorrido
pasante 11, en el interior del manguito interno 10.
Preferiblemente, la pared 56 se dimensiona de modo que entre en
contacto con la superficie interna del manguito interior 10, a fin
de sujetar el dispositivo de válvula de forma segura.
Como se ilustra, se han dispuesto ranuras
diametralmente opuestas 58 en la pared 56, de tal manera que se
permite la inserción de la pared 56 sobre el árbol de accionamiento
36. Con otras palabras, cuando el dispositivo de válvula se inserta
en el tapón 50, el árbol de accionamiento 36 desplaza hacia arriba
las ranuras 58.
Finalmente, se observará que se ha dispuesto una
pestaña o taco de seguridad 60 sobre una periferia exterior de la
pared exterior 52. Puede disponerse un taco similar, que no se
ilustra, en la pared exterior del manguito exterior 2. Las
posiciones relativas del taco de obturación 60 y del taco
equivalente situado sobre el manguito exterior 2 son tales que,
cuando el dispositivo de válvula se ajusta en el tapón 50, los dos
tacos topan uno con el otro en una dirección circunferencial con el
fin de impedir que el tapón 50 se haga girar con respecto al
manguito exterior 2 en la dirección requerida para abrir la válvula
de mariposa 16.
Por tanto, con el tapón 50 ajustado en la válvula
de mariposa no es posible abrir la válvula de mariposa 16.
La extensión axial de la pared interior 56 es
tal, que, con el tapón 50 ajustado en el dispositivo de válvula, el
extremo más alejado o distal 57 de la pared 56 topa con el miembro
18 con forma de compuerta de la válvula de mariposa 16, a fin de
impedir que se abra la válvula de mariposa 16. Por tanto, en el
caso de que la válvula de mariposa 16 se sitúe formando un pequeño
ángulo cuando está en su posición cerrada, el extremo más alejado
57 puede formar un ángulo correspondiente.
Como se ilustra, el taco o pestaña de obturación
60 incluye un orificio pasante 62. El taco correspondiente del
manguito exterior 2 puede incluir un orificio pasante similar. Es
entonces posible proporcionar un taco de seguridad que pase a
través de los orificios pasantes y que requiera llevar a cabo un
corte para su retirada. De esta forma, es posible evitar la retirada
del tapón 50 y la apertura de la mariposa 16 sin cortar el taco de
seguridad y proporcionar una indicación clara de que el dispositivo
ha sido manipulado indebidamente.
De forma preferida, la pared exterior 52 se
extiende a todo lo largo de la longitud del manguito exterior 2,
con el fin de evitar todo intento de manipulación indebida, en
particular con los extremos pivotantes de la válvula de mariposa
16.
Claims (19)
1. Un dispositivo de válvula para unir o acoplar
un recipiente lleno de un material o sustancia capaz de fluir, o
fluyente, a un receptáculo, y para dispensar el material fluyente
desde el recipiente al interior del receptáculo, incluyendo el
dispositivo de válvula:
un manguito exterior (2), que tiene un primer
extremo (2a) destinado a ser asegurado al orificio de un
recipiente, un segundo extremo (2b) destinado a fijarse de forma
liberable a un receptáculo, y paredes que definen un paso de
soporte generalmente cilíndrico que se extiende desde dicho primer
extremo (2a) hasta dicho segundo extremo (2b);
un manguito interior (10), situado dentro del
paso de soporte y que tiene paredes que definen una superficie
exterior generalmente cilíndrica y adyacente a las paredes del
manguito exterior (2), que está destinada a soportar de forma
giratoria el manguito interior (10) y a definir un recorrido
interno de paso, o pasante, a su través;
un miembro de válvula de mariposa (16), situado
dentro del recorrido pasante y que tiene unas primera (20) y
segunda (22) espigas pivotantes diametralmente opuestas, que se
extienden al menos en el interior de las paredes del manguito
interior (10) y que están soportadas de forma rotativa por las
paredes de uno de entre el manguito interior (10) y el manguito
exterior (2); caracterizado por que:
a las paredes del otro de entre el manguito
interior (10) y el manguito exterior (2) se les ha conferido una
forma tal, que interactúan con al menos la primera espiga pivotante
(20) de tal forma que la rotación relativa entre los manguitos
interior (10) y exterior (2) provoca el giro del miembro de válvula
de mariposa (16) entre un estado cerrado, en el cual el miembro de
válvula de mariposa (16) cierra el recorrido pasante al ocupar
substancialmente una sección transversal interna del recorrido
pasante, y un estado abierto, en el cual el recorrido pasante se
abre.
2. Un dispositivo de válvula de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual:
las paredes del otro de los manguitos interior
(10) y exterior (2) incluyen una abertura perfilada (24); y
la primera espiga pivotante (20) se extiende en
el interior de la abertura perfilada (24) e incluye un miembro de
leva (26), de tal manera que la rotación relativa entre los
manguitos interior (10) y exterior (2) provoca la interacción del
miembro de leva (26) y de la abertura perfilada, a fin de hacer
girar el miembro de válvula de mariposa entre los estados cerrado y
abierto.
3. Un dispositivo de válvula de acuerdo con la
reivindicación 2, en el cual el miembro de leva (26) se extiende
radialmente con respecto a la primera espiga pivotante (20).
4. Un dispositivo de leva de acuerdo con la
reivindicación 3, en el cual:
la abertura perfilada (24) tiene una forma
generalmente trapezoidal, que presenta una porción larga que se
extiende circunferencialmente con respecto al paso de soporte
generalmente cilíndrico en el que se mueve la primera espiga
pivotante (20) con la rotación relativa entre los manguitos interior
(10) y exterior (2), y una porción corta que se extiende
circunferencialmente con respecto al paso de soporte generalmente
cilíndrico dentro del cual se extiende el miembro de leva (26),
siendo desviado el miembro de leva (26) por las paredes del otro de
los manguitos interior y exterior que unen las porciones larga y
corta, a fin de hacer girar el miembro de válvula de mariposa
(16).
5. Un dispositivo de válvula de acuerdo con la
reivindicación 2, 3 ó 4, en el cual:
las primera (20) y segunda (22) espigas
pivotantes opuestas están montadas de forma giratoria en las
paredes del manguito exterior (2); y
las paredes del manguito interior (10) incluyen
al menos un primer orificio pasante destinado a soportar de forma
giratoria la primera espiga pivotante (20), incluyendo las paredes
del manguito exterior (2) la abertura perfilada (24), y
extendiéndose la primera espiga pivotante (20) a través de dicho
primer orificio pasante para entrar en la abertura perfilada
(24).
6. Un dispositivo de válvula de acuerdo con la
reivindicación 5, en el cual:
al menos una de dichas primera (20) y segunda
(22) espigas pivotantes se extiende más allá de la periferia del
manguito exterior (2), con el fin de formar un pasador de bayoneta
que interactúe con una ranura de bayoneta de un receptáculo.
7. Un dispositivo de válvula de acuerdo con la
reivindicación 5, en el cual:
las paredes del manguito exterior (2) incluyen
una primera abertura que se extiende circunferencialmente; y
el manguito interior (10) incluye un primer
pasador de bayoneta que se extiende a través de la abertura con el
fin de interactuar con una ranura de bayoneta de un receptáculo,
siendo la extensión circunferencial de la abertura lo
suficientemente grande como para permitir la rotación relativa de
los manguitos interior y exterior, a fin de hacer que el miembro de
válvula de mariposa (16) gire entre los estados cerrado y
abierto.
8. Un dispositivo de válvula de acuerdo con la
reivindicación 7, en el cual:
las paredes del manguito exterior (2) incluyen
una segunda abertura que se extiende circunferencialmente; y
el manguito interior (10) incluye un segundo
pasador de bayoneta que se extiende a través de la segunda
abertura, con el fin de interactuar con una ranura de bayoneta de
un receptáculo, siendo la extensión circunferencial de la segunda
abertura lo suficientemente grande como para permitir la rotación
relativa entre los manguitos interior (10) y exterior (2), a fin de
hacer girar el miembro de válvula de mariposa (16) entre los estados
cerrado y abierto.
9. Un dispositivo de válvula de acuerdo con la
reivindicación 8, en el cual:
las primera (38) y segunda (40) aberturas son
diametralmente opuestas, y los primer y segundo pasadores de
bayoneta son diametralmente opuestos.
10. Un dispositivo de válvula de acuerdo con la
reivindicación 7, 8 ó 9, que incluye adicionalmente:
un árbol de accionamiento; en el cual
el manguito interior (10) incluye un par de
aberturas de soporte diametralmente opuestas y que están destinadas
a soportar el árbol de accionamiento entre las mismas, extendiéndose
el árbol de accionamiento hacia fuera de las aberturas de soporte,
a fin de formar los primer y segundo pasadores de bayoneta.
11. Un dispositivo de válvula de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el cual:
la primera abertura (38) está alineada axialmente
con el centro de la abertura perfilada (24), y el primer pasador de
bayoneta está alineado axialmente con el centro de la primera
espiga pivotante (20).
12. Un dispositivo de válvula de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual a las
paredes del otro de los manguitos interior (10) y exterior (2), y a
la primera espiga pivotante (20) se les ha conferido una forma tal,
que interactúan con movimiento perdido o recorrido en vacío, de tal
manera que el miembro de válvula de mariposa (16) se hace girar
entre los estados cerrado y abierto únicamente después de la
rotación relativa intermedia de los manguitos interior (10) y
exterior (2).
13. Un dispositivo de válvula de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual:
los manguitos interior (10) y exterior (2) son
susceptibles de girar relativamente entre sí únicamente entre dos
orientaciones o posiciones relativas predeterminadas, y el miembro
de válvula de mariposa (16) se hace girar entre los estados cerrado
y abierto tan solo a medida que los manguitos interior (10) y
exterior (2) se aproximan hasta estar cerca de las posiciones
relativas predeterminadas.
14. Un dispositivo de válvula de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye
adicionalmente un alojamiento exterior dentro del cual se soporta el
manguito exterior (2).
15. Un dispositivo de válvula de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual las
paredes del manguito exterior (2) definen adicionalmente una
superficie exterior generalmente cilíndrica destinada a ajustarse
en un receptáculo.
16. Un dispositivo de válvula de acuerdo con la
reivindicación 14, en el cual el alojamiento incluye una superficie
exterior generalmente cilíndrica destinada a ajustarse en un
receptáculo.
17. Un dispositivo de válvula de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual los
manguitos interior (10) y exterior (2) son cuerpos coaxiales
generalmente cilíndricos.
18. Un recipiente lleno de un material o
sustancia fluyente y que tiene un orificio en el que se ha acoplado
un dispositivo de válvula de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes.
19. Un método para unir o acoplar un recipiente
de sustancia fluyente en un receptáculo, que incluye las etapas
de:
proporcionar una salida para el recipiente y para
el receptáculo que está provista, respectivamente, de ajustes de
bayoneta macho y hembra;
proporcionar en la salida un dispositivo de
válvula de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
17; y
hacer girar ese dispositivo de válvula de manera
que se abra o cierre la salida de acuerdo con la rotación relativa
entre la salida y al menos uno de los pasadores de bayoneta del
ajuste de bayoneta macho.
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