ES2252384T3 - Disposicion de valvula aseptica. - Google Patents
Disposicion de valvula aseptica.Info
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Abstract
Un cuerpo (154) de válvula de diafragma integrado que tiene una orientación normal que le ocupa durante el uso y que define primer (155), segundo (158) y tercer (172) orificios; un primer rebosadero (160) que separa el primer orificio (155) del segundo orificio, que tiene primera (163) y segunda (164) caras, estando la primera cara (163) en el mismo lado que el primer orificio (155) y definiendo con el primer orificio un primer pasaje; y un segundo rebosadero (176) que separa el tercer orificio (172) del segundo orificio (158) , y que tiene primera (177) y segunda (180) caras, estando la primera cara (177) en el mismo lado que el tercer orificio (172) y definiendo con el tercer orificio un tercer pasaje, y definiendo la segunda cara (180) un segundo pasaje; caracterizado porque los primero y segundo rebosaderos (160, 176) tienen asientos (162, 178) de válvula orientados ortogonalmente uno con relación al otro, y la segunda cara (180) del segundo rebosadero (176) es una superficie que no acumula que autodrena a través de al menos uno de los orificios cuando el cuerpo de válvula está en su orientación normal.
Description
Disposición de válvula aséptica.
La presente invención se refiere a un cuerpo de
válvula de diafragma integrado que tiene una orientación normal y
que define unos primer, segundo y tercer orificios de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1. Este cuerpo de válvula se utiliza
en un conjunto de válvula aséptico que encamina un producto
alimenticio capaz de fluir en una máquina envasadora.
El envasado aséptico de leche, jugos, otros
alimentos que pueden ser hechos circular y otros productos requiere
que el producto deba ser esterilizado inicialmente o tratado de otra
manera, como puede ser pasteurizado. Luego, a través de la
operación de envasado el producto debe ser mantenido estéril. Ha de
ponerse cuidado para garantizar que el producto no es contaminado
con fluidos de limpieza, lubricantes, aire ambiente o sustancias no
estériles. Si el producto no es aséptico (por ejemplo, la leche
pasteurizada convencionalmente manipulada correctamente no es
aséptica), han de efectuarse operaciones rigurosas para evitar
atrapar el producto en cualquier hendidura, hueco, extremo muerto o
mecanismo, pues un producto atrapado que no es aséptico cuando entra
puede sostener un crecimiento microbiano y puede formar terrones o
partículas de modo no visible. Esta maquinaria ha de ser diseñada
para facilitar la inspección regular de cualquier mecanismo que
pueda deteriorarse y por tanto atrapar el producto o exponer este a
contaminantes.
La industria lechera ha desarrollado maneras de
mantener la maquinaria envasadora en una condición esterilizada al
mismo tiempo que minimiza la necesidad de desmontar esta para
limpieza. Existen normas para mantener las tuberías instaladas
permanentemente en plantas de tratamiento de la leche y similares en
condiciones higiénicas mediante la limpieza en el lugar (CIP) o la
limpieza mecánica. Véanse Prácticas Aceptadas 3A para Sistemas de
Producción Instalados Permanentemente y de Limpieza de Tuberías de
Soluciones Usadas en las Instalaciones de Tratamiento y Producción
de Leche y Productos Lácteos, en PRODUCTOS LÁCTEOS, ALIMENTOS E
HIGIENE MEDIOAMBIENTAL, Número 605-04, Vol.
112, nº 2 (Febrero, 1992). En la limpieza CIP, el mecanismo de
distribución de la leche es limpiado y esterilizado solamente
haciendo circular fluidos desinfectantes o de limpieza (agua,
soluciones detergentes o vapor) a través de las tuberías según se
requiera. Se desea un aparato que satisfaga la norma 3A, que pueda
ser usado eficientemente, y limpiado y mantenido desinfectado,
incluso aunque la leche pasteurizada que es tratada no sea aséptica
y sea conservada de modo perecedero.
Se han desarrollado muchas técnicas para limpiar
sistemas de distribución de líquidos. Algunos se describen, por
ejemplo, en la memoria de patente europea nº: 0 332 806; la memoria
PCT nº: WO 94/21865; y la memoria de patente de los Estados Unidos
nº: 2 636 653.
Los conjuntos de válvulas de obstrucción y
sangrado, también conocidos como válvulas de "detector de
fugas", han sido usados para garantizar que dos corrientes de
tratamiento, tales como un producto desinfectante y un fluido de
limpieza que se hacen circular alternativamente a través del mismo
conjunto de tuberías, no se mezclan, ni durante el funcionamiento
normal ni a causa de fugas u otros fallos de una válvula única. Se
proporcionan dos válvulas en serie en una válvula de obstrucción y
sangrado. La válvula de entrada está situada en la entrada a la
cámara de válvulas, y está cerrada normalmente para detener la
circulación de uno de los fluidos en la cámara. La válvula de salida
está situada en la salida a la cámara de válvulas, y está cerrada
normalmente para detener la circulación (de la corriente de
retorno, usualmente no deseada) del otro de los fluidos dentro de la
cámara de válvulas. Un dren normalmente abierto en la cámara de
válvulas, que está regulado también por válvulas, facilita la
detección de fugas. Por ejemplo, el tubo de drenaje que sale de la
válvula puede ser transparente de modo que cualquier fuga en el tubo
pueda ser vista por un operador.
En válvulas convencionales de obstrucción y
purga, dos o más cuerpos de válvula separados son ensamblados para
formar el conjunto completo de válvulas, mediante la soldadura de
una "T" de tubos entre los orificios de salida de los
respectivos cuerpos de válvula. Los pasajes de salida de los tubos y
válvulas en el conjunto resultante definen un "codo muerto"
que es más largo que el óptimo. Los codos muertos y las superficies
de las válvulas interiores mal drenadas representan lugares en los
que pueden acumularse un producto o sustancias químicas de modo
indeseable.
Como se ha señalado antes, la presente invención
se refiere a un cuerpo de válvula de diafragma integrado para uso en
un conjunto de válvula aséptico. Naturalmente, las válvulas de
diafragma son conocidas en la técnica. Ejemplos se describen en las
memorias de patente británicas nºs: 518 286 y 527 938; y en las
memorias de patente de Estados Unidos nºs: 5 273 075 y 5 427
150.
La presente invención se refiere a un cuerpo de
válvula de diafragma integrado que tiene una orientación normal que
le ocupa durante el uso y que define primer, segundo y tercer
orificios; un primer rebosadero que separa el primer orificio del
segundo orificio, que tiene primera y segunda caras, estando la
primera cara en el mismo lado que el primer orificio y definiendo
con el primer orificio un primer pasaje; y un segundo rebosadero que
separa el tercer orificio del segundo orificio, y que tiene primera
y segunda caras, estando la primera cara en el mismo lado que el
tercer orificio y definiendo con el tercer orificio un tercer
pasaje, y definiendo la segunda cara un segundo pasaje. De acuerdo
con la invención, los primero y segundo rebosaderos tienen asientos
de válvula orientados ortogonalmente uno con relación al otro, y la
segunda cara del segundo rebosadero es una superficie que no acumula
que autodrena a través de al menos uno de los orificios cuando el
cuerpo de válvula está en su orientación normal.
Realizaciones particulares de la invención son el
objeto de las reivindicaciones dependientes.
La presente invención resuelve sustancialmente el
problema de los codos muertos y zonas mal drenadas en conjuntos de
válvulas. Esto se consigue proporcionando un conjunto de válvula que
orienta una superficie particular de la válvula para disminuir o
eliminar acumulaciones, tales como zonas de codos muertos.
La orientación normal del cuerpo de válvula de
diafragma integrado de la invención en uso en un conjunto de válvula
que encamina un producto alimenticio capaz de fluir establece si una
superficie particular es horizontal o no y si está mirando hacia
arriba o no. Superficies que miran hacia arriba, que son
horizontales o cóncavas, tienden a permitir que se acumule líquido,
mientras que superficies que miran hacia abajo y sustancialmente
convexas o no horizontales no permiten que se acumule un líquido. En
la descripción que sigue, superficies que miran hacia abajo, así
como superficies que miran hacia arriba que no son ni horizontales
ni convexas y, de un modo más general, cualesquiera superficies que
no permiten que se acumule líquido se definen superficies "no
acumulantes".
Varias características y ventajas de la invención
resultarán evidentes a partir de la descripción siguiente, dada a
modo de ejemplo, de planta en las que se pueden utilizar válvulas
que incorporan la invención. Se hará referencia a los dibujos que se
acompañan, en los que:
la figura 1 es una vista esquemática de una
instalación de producción y envasado de producto alimenticio que
alimenta cuatro máquinas de envasado desde una tubería de
tratamiento única por medio de cuatro interfaces. Cada interfaz
interrelaciona la tubería de procedimiento con una de las máquinas
de envasado y sus suministros de fluido y vapor de limpieza;
la figura 2 es un alzado lateral esquemático más
detallado de una de las interfaces de la figura 1;
la figura 3 es una vista similar a la figura 2,
que muestra una disposición de posiciones de la válvula y fluidos
presentes en la interfaz;
la figura 4 es una vista en perspectiva de la
realización de la figura 3 con los diafragmas de la válvula, los
elementos y los operadores retirados para mostrar la orientación de
la estructura interior;
la figura 5 es una vista en planta desde arriba
de la realización de la figura 4, que muestra las válvulas
completamente ensambladas;
la figura 6 es un alzado delantero aislado de un
conjunto de las válvulas 80, 82 y 92 similar al de la figura 4,
modificado para integrarlas mejor. La estructura interior se muestra
mediante tuberías discontinuas;
la figura 7 es un alzado trasero del conjunto de
la figura 6. La estructura interior se muestra mediante tuberías
discontinuas;
la figura 8 es una sección tomada a lo largo de
la línea 18-18 de sección de la figura 6, pero
modificada para añadir el elemento de diafragma de válvula en su
posición cerrada;
la figura 9 es una sección tomada a lo largo de
la línea 19-19 de sección de la figura 6;
la figura 10 es una vista similar a la figura 6
de una segunda realización de la invención, que muestra un conjunto
de las válvulas 86, 88 y 98;
la figura 11 es una vista similar a la de la
figura 7 de la realización de la figura 10;
la figura 12 es una sección tomada a lo largo de
la línea 10-10 de la figura 10;
la figura 13 es una sección tomada a lo largo de
la línea 11-11 de la figura 10.
Caracteres de referencia idénticos para
diferentes vistas indican partes similares o correspondientes.
Toda la terminología deberá ser interpretada con
su máxima amplitud a menos que sea definida concretamente de otra
manera. El término "higiénico" se usa extensamente con
referencia a un material que sea higiénico, casi aséptico, o
aséptico, a menos que se especifique de modo distinto. El término
"alimento" se usa como un ejemplo no exclusivo de material que
es preparado o envasado en condiciones higiénicas. El presente
aparato es también adecuado para tratar preparaciones farmacéuticas
administradas oralmente y no oralmente o cualquier otro material
que sea perecedero y pueda causar dificultades de tratamiento si se
permite que el material se acumule en el aparato o soporte un
crecimiento microbiano.
La instalación 31 de producción mostrada en la
figura 1 comprende de modo amplio cualquier fuente de material que
haya de ser envasado o administrado de otra forma. Por ejemplo, la
instalación 31 puede ser una instalación de tratamiento de
esterilización para proporcionar un producto líquido alimenticio,
tal como leche, destinado al consumo humano. El producto a ser
envasado deja la instalación de producción por medio de un
recipiente de suministro o tubería 33 de tratamiento que alimenta
varias (aquí, cuatro) máquinas 35, 37, 39 y 41 de dispensación.
Cualquier producto remanente que sea adecuado para ser usado puede
ser reciclado en la instalación 31 de producción por medio de la
tubería 43 de reciclado. Las máquinas 35, 37, 39 y 41 de
dispensación de producto pueden tener una variedad de formas
diferente y efectúan una diversidad de diferentes funciones. Un tipo
de máquina a modo de ejemplo, ilustrado aquí, es una máquina
envasadora para dividir una corriente de tratamiento en pequeños
envases discretos.
Cada una de las máquinas 35, 37, 39 y 41 de
envasado ilustradas tiene una fuente independiente (designada
respectivamente con 45, 47, 49 y 51) de uno o más líquidos de
limpieza, así como una fuente independiente (designada
respectivamente con 53, 55, 57 y 59) de uno o más fluidos de
esterilización. El número, la elección y la naturaleza de estos
fluidos de limpieza y esterilización no son críticos. Uno de los
fluidos, no obstante, es deseable que sea vapor en una
realización.
Las cuatro interfaces 61, 63, 65 y 67 son
tuberías derivadas interconectadas entre sí o que conectan la
tubería 33 de tratamiento y las máquinas 35, 37, 39 y 41 para
distribuir el producto. Las interconexiones 61, 63, 65 y 67 conectan
también a las fuentes 45, 47, 49, 51, 53, 55, 57 y 59 de fluido de
limpieza y esterilización, y conectan esas fuentes de fluido a las
máquinas 35, 37, 39 y 41 de envasado cuando es necesario limpiar y
esterilizar las interfaces y las máquinas de envasado.
La instalación 31 de producto de la figura 1
tiene su propia fuente 69 de fluido de limpieza y fuente 71 de
fluido de esterilización, que se usan para limpiar y esterilizar la
tubería 33 de tratamiento.
Una exigencia típica para hacer funcionar el
aparato de la figura 1 radica en que los fluidos de limpieza y
esterilización de la instalación no deben entrar en contacto con los
fluidos de limpieza y esterilización de las máquinas en ningún
momento. Estos respectivos fluidos están separados siempre por una
serie de al menos dos válvulas en la presente tubería de envasado.
Asimismo, el producto alimenticio u otro y los líquidos de limpieza
están separados siempre por una serie de al menos dos válvulas en la
presente tubería de envasado. Aun más, cada parte del sistema que
haya de estar en contacto con el producto en cualquier momento debe
ser primero limpiada y esterilizada mediante contacto con los
fluidos de limpieza.
En esta realización, cada interfaz 61, 64, 65 y
67 tiene una serie de válvulas, mostradas mejor en figuras
posteriores, que pueden ser accionadas para crear una separación
siempre presente, movible, entre el alimento, los fluidos de
limpieza y esterilización de la máquina, y los fluidos de limpieza y
esterilización de la tubería de tratamiento. Como resultará
evidente, cualquier máquina envasado única mostrada en la figura 1
puede ser puesta fuera de servicio, limpiada y esterilizada, y
devuelta al servicio sin que ello afecte a la circulación a través
de la tubería 33 de tratamiento o a las otras máquinas y sin
comprometer la integridad del producto en parte alguna en el
sistema. Una clave para la versatilidad de este sistema es la
construcción de las interfaces 61, 63, 65 y 67.
La figura 2 es un alzado lateral esquemático, más
detallado de la interfaz 61 entre la tubería 33 de tratamiento, la
máquina 35 de envasado y los suministros 45 y 53 de fluido de
limpieza y vapor. La interfaz 61 ilustrada tiene diez válvulas,
identificadas por los caracteres 80 a 98 de referencia. Las válvulas
80, 82, 84, 86, 88 y 90 son válvulas de paso de diafragma,
autodrenantes, de alimento que están graduadas para que pasen o
contengan líquidos alimenticios y líquidos de limpieza y para que al
menos contengan vapor a presiones y temperaturas de esterilización.
Las válvulas 92 y 98 son válvulas de drenaje de vapor/condensado que
restringen la circulación de vapor en la salida y drenan
condensado.
Los términos "entrada" o "salida", como
se usan en esta memoria, particularmente para las válvulas 80 a 90,
se definen en sentido amplio y no literalmente, como fluidos que
circulan en ambas direcciones a través de muchas de las válvulas en
la interfaz 61 en vario momentos. Por conveniencia, los lados de las
válvulas 80, 82, 84 y 86 por los que el producto alimenticio que
circula procedente de la tubería 33 de tratamiento normalmente entra
se definen como las entradas de esas válvulas, en tanto que los
lados de las válvulas 88 y 90 en los por el líquido de limpieza que
circula procedente de la fuente 45 normalmente entra se definen como
las entradas de esas válvulas. Asimismo, "aguas arriba" y
"aguas abajo" se definen en cualquier momento con respecto a la
circulación de un fluido particular. Diferentes fluidos, o incluso
un fluido particular en diferentes momentos, circulan en diferentes
direcciones. Además, una estructura que está "destinada a
comunicar" o "para comunicar" con otra es definida en esta
memoria y las reivindicaciones como una que puede comunicar con la
otra, suponiendo abiertas las válvulas situadas entre ellas. La
inserción de una válvula, recipiente, tanque, etc., adicional, entre
dos estructuras, no impide que sean consideradas como "destinadas
a comunicarse" o "para comunicar" como se define en esta
memoria. Todavía más, la presente memoria identifica "al menos
una" de muchas estructuras, de las cuales solamente se muestra
una en realizaciones particulares descritas en la memoria y dibujos.
Dos, tres, cuatro o más de cada una de estas estructuras, dispuestas
en serie o paralelo, son contempladas concretamente como
realizaciones alternativas.
Volviendo a la figura 2, la interfaz 61 tiene al
menos una entrada 100 de producto destinada a comunicar con al menos
un recipiente de suministro de producto alimenticio (aquí la tubería
33 de tratamiento de la instalación) para recibir al menos un
suministro del producto alimenticio. La válvula 80 es al menos una
válvula de suministro de producto que tiene al menos una entrada 102
para comunicar con dicha entrada de producto y al menos una salida
104 para comunicar con la salida 106 de la máquina de dispensación
de producto. La entrada 102 de producto está preferiblemente
inclinada suficientemente hacia la tubería 33 de tratamiento para
drenar su contenido total en la tubería 33 de tratamiento cuando la
válvula 80 está cerrada.
La válvula 82 es al menos una válvula de drenaje
que tiene al menos una entrada 108 para comunicación con la salida
de la válvula 80 de suministro de producto y al menos una salida 110
para comunicar con el dren 112, aquí por medio de una tubería 114 de
drenaje. La válvula 84 es otra válvula de drenaje colocada en serie
con la válvula 82 y que tiene al menos una entrada 116 para
comunicar con la tubería 114 de drenaje y al menos una salida 118
para comunicar con el dren 112. Un espacio de aislamiento está
definido entre las válvulas 82 y 84.
La válvula 86 es al menos una válvula de
aislamiento que tiene al menos una entrada 120 para comunicar con la
salida 104 de la válvula 80 de suministro de producto y al menos una
salida 122 para comunicar con la salida 106 de la máquina de
dispensación de producto. La "T" 124 define un espacio común
abierto entre las válvulas 80, 82 y 86. Los brazos de la "T"
124 pueden estar inclinados hacia su unión suficientemente para
drenar su contenido completo hacia la entrada 108 de la válvula 82
cuando las válvulas 82 y 84 están abiertas, por lo que la "T"
124 puede drenar completamente cuando no se usa. Por compacidad la
"T" 124 puede ser aplastada de modo que sea meramente la unión
entre la salida 104 de válvula y las entradas 108 y 120 de
válvula.
El codo 126 tiene un primer tramo 128 que está
inclinado hacia fuera desde la salida 122 y un segundo tramo 130 que
comunica con el primer tramo 128 y la salida 106 de la máquina de
dispensación de producto. Esta construcción es de nuevo
autodrenante.
El segundo tramo 130 tiene una entrada de líquido
de limpieza o tramo 132 para suministrar líquido de limpieza desde
la fuente 45 a la interfaz 61 y, en esta realización, la máquina 35
de envasar. Suministros separados de líquido de limpieza podrían ser
suministrados también por la interfaz 61 y la máquina 35,
proporcionando una disposición diferente. La derivación 132 tiene
una salida definida por la salida 134 de al menos una primera
válvula 88 de suministro de líquido de limpieza que comunica con la
salida 106 de máquina de administración de producto. La válvula 88
tiene también al menos una entrada 136.
La derivación 132 tiene también al menos una
segunda válvula 90 de suministro de líquido de limpieza que tiene al
menos una entrada 138 para comunicar con la fuente 45 de líquido de
limpieza y al menos una salida 140 para comunicar con la entrada 136
de la primera válvula 88 de suministro de líquido de limpieza.
Las válvulas 92 y 96 son válvulas de entrada de
vapor que tienen entradas 141 y 142 conectadas mediante tuberías
adecuadas a la fuente 53 de vapor. Las salidas 143 y 144 de las
válvulas 92 y 96 comunican con la tubería 114 de drenaje y la
tubería derivada 132, respectivamente. Las válvulas 94 y 98 son
válvulas de drenaje de vapor que tienen entradas 145 y 146 que
comunican con la tubería 114 de drenaje y la tubería derivada 132,
respectivamente. Las salidas 147 y 148 de las válvulas 94 y 98
comunican con el dren 149 de condensado.
La interfaz de la figura 2 en diversos estados de
funcionamiento se describe en mayor detalle en la memoria de patente
internacional nº: WO 98/38092 y en la memoria de patente europea nº:
0 963 318, a las que se hace referencia.
La figura 3 muestra un medio ambiente adecuado
para un conjunto de válvula con un cuerpo de válvula de la presente
invención::una interfaz 150 entre una tubería 33 de tratamiento, una
máquina 35 de envasado, y suministros 45 y 53 de fluido de limpieza
y vapor. La interfaz 150 ilustrada tiene diez válvulas,
identificadas mediante los caracteres 80 a 98 de referencia. Las
válvulas 80, 82, 84, 86, 88 y 90 son válvulas de paso de diafragma,
autodrenantes que están graduadas para que pasen o contengan
líquidos alimenticios y líquidos de limpieza y para que al menos
contengan vapor a las presiones y temperaturas de esterilización.
Las válvulas 92 y 96 son válvulas de entrada de vapor, y las
válvulas 94 y 98 son válvulas de drenaje de vapor/condensado que
limitan la circulación de vapor en la salida y drenaje de
condensado.
Alimentos u otro material que haya de ser
envasado es admitido en la interfaz 150 procedente de la tubería 33
de tratamiento de la instalación a través de la válvula 80. La
válvula 82 es al menos una válvula de drenaje para comunicar entre
la salida de la válvula 80 de suministro de producto y el drenaje
112, aquí por medio de una tubería 114 de drenaje. La válvula 84 es
otra válvula de tubería de drenaje colocada en serie con la válvula
82 para comunicar entre la tubería 114 de drenaje y el dren 112. Un
espacio de aislamiento está definido entre las válvulas 82 y 84.
La válvula 86 es al menos una válvula de
aislamiento que tiene al menos una entrada 120 para comunicar con la
salida 104 de la válvula 80 de suministro de producto y al menos una
salida 122 para comunicar con la salida 106 de máquina de
dispensación de producto. La "T" 124 define un espacio común
abierto entre las válvulas 80, 82 y 86. Los brazos de la "T"
124 pueden estar inclinados hacia su unión suficientemente para
drenar todo su contenido a través de la válvula 82 cuando las
válvulas 82 y 84 estén abiertas, por tanto la "T" 124 puede
drenar completamente cuando no sea utilizada. Por compacidad la
"T" 124 puede estar aplastada de modo que haya una separación
muy pequeña entre las válvulas 80, 82 y 86.
El codo 126 tiene un primer tramo 128 que está
inclinado hacia fuera desde la salida 122 y un segundo tramo 130 que
comunica con el primer tramo 128 y la salida 106 de máquina de
dispensación de producto. Esta construcción es de nuevo de
autodrenante.
El segundo tramo 130 tiene una entrada de líquido
de limpieza o una derivación 132 para suministrar líquido de
limpieza desde la fuente 45 a la interfaz 150 y, en esta
realización, a la máquina 35 de envasado. También podrían ser
proporcionados suministros separados de líquido de limpieza para la
interfaz 150 y la máquina 35, proporcionando una aplicación
diferente. La derivación 132 tiene una salida definida por la salida
de al menos una primera válvula 88 de suministro de líquido de
limpieza que comunique con la salida 106 de la máquina de
dispensación de producto. La derivación 132 tiene también al menos
una segunda válvula 90 de suministro de líquido de limpieza para
comunicación entre la fuente 45 de líquido de limpieza y la primera
válvula 88 de suministro de líquido de limpieza.
Las válvulas 92 y 96 son válvulas de entrada de
vapor conectadas mediante tuberías adecuadas a la fuente 53 de
vapor. Las válvulas 92 y 96 comunican con la tubería 114 de drenaje
y la tubería 132 de derivación, respectivamente. Las válvulas 94 y
98 son válvulas de drenaje de vapor que comunican con la tubería 114
y la tubería derivada 132, respectivamente. Las válvulas 94 y 98
comunican con el dren 149 de condensado. La derivación 132 completa
es vertical, y se une con el primer tramo generalmente
horizontal.
horizontal.
Las figuras 4 y 5 muestran más detalles prácticos
de la interfaz de la figura 3. La figura 4 ilustra la consolidación
parcial de varios de los cuerpos de válvula. Esto no solamente
ahorra espacio y peso, sino que mejora el drenaje del interior de
las válvulas y reduce las longitudes de los pasajes entre las
válvulas que son conocidos a veces como "codos muertos" porque
representan áreas en las que la circulación de material puede
estancarse. Concretamente, las válvulas 80 y 82; 84 y 94; y 86, 88,
y 98 están integradas en esta realización. Las válvulas respectivas
están orientadas también de modo que cada una drenará adecuadamente
minimizando de ese modo el efecto de codo muerto, lo cual es
efectuado por los cuerpos de las válvulas 80 y 82, o las válvulas 86
y 88, inclinadas una con relación a otra.
La figura 5 es una vista en planta desde arriba
de la realización de la figura 4, que muestra las válvulas
completamente ensambladas con sus accionadores de válvula, tales
como el accionador 152 de la válvula 80, en su lugar. Los
accionadores de las válvulas pueden ser convencionales.
Las válvulas ilustradas son válvulas de diafragma
adecuadas para las tuberías de producción lechera. Las partes de
cada válvula 80 - 96 se ilustran mejor en la figura 8, que es una
sección a través de la válvula 80. El cuerpo 154 de válvula es un
bloque mecanizado, fundido u obtenido de otra manera de acero
inoxidable u otro material adecuado. El cuerpo 154 de válvula define
un primer orificio 155 definido por la pared de un pasaje de entrada
o primer pasaje 156, un pasaje 157 de salida que termina en un
segundo orificio o salida 158, y una abertura 159 de diafragma. En
esta realización, la entrada 156 y la salida 158 están al menos
generalmente alineadas, pero podrían estar dispuestas por el
contrario desalineadas. La entrada 156 y la salida 158 están
separadas por un rebosadero 160 que tiene un asiento 162 que mira
hacia la abertura 159 de diafragma. El rebosadero 160 incluye una
primera cara 163 en el mismo lado del primer rebosadero 160 como el
primer orificio 155 y una segunda cara 164 en el mismo lado del
primer rebosadero 160 como el segundo orificio 158. Un diafragma
hecho de un polímero elastómero cubre y obtura las aberturas 159 y
soporta un elemento de válvula enterizo. El diafragma es flexionado
perpendicularmente a su plano por el accionador de la válvula para
llevar el elemento de válvula a su aplicación o desaplicación con el
asiento 162, cerrando selectivamente la abertura de la válvula
80.
Las figuras 6 a 9 muestran una mayor integración
de las válvulas 80 y 82 de producto y la válvula 92 de entrada de
vapor. La figura 3 ilustra que la válvula 80 permite que entre
producto desde la tubería 33 de tratamiento en camino hacia la
máquina envasadora 35, en tanto que la válvula 82 controla el acceso
a la tubería 114 de drenaje que puede conducir fluidos residuales y
adicionalmente recircular fluidos de limpieza. La válvula 92 de
entrada de vapor proporciona vapor en la tubería 114 de drenaje y
aguas abajo de la válvula 80.
Haciendo referencia a las figuras 6 y 9, la
válvula 82 comparte el cuerpo 154 de válvula con las válvulas 80 y
92. La válvula 82 tiene un pasaje 157 de entrada que es también el
pasaje de salida de la válvula 80. La válvula 82 tiene un pasaje 170
de salida que termina en una tercera salida 172, una abertura 174 de
diafragma, y un rebosadero 176 que tiene un asiento 178. El elemento
de diafragma y válvula de la válvula 82 no se ilustra en las figuras
6 y 9.
Como se ilustra mejor en la figura 9, el
rebosadero 176 tiene una primera cara 177 en el mismo lado del
segundo rebosadero como el tercer orificio 172. El rebosadero 176
tiene una segunda cara 180 en el mismo lado del segundo rebosadero
176 como el tercer orificio 172. Esta segunda cara define también
una porción del pasaje 157 de salida. La cara de entrada está
configurada y posicionada de modo que es autodrenante sobre el
asiento 178 del rebosadero 176 cuando la válvula 82 está abierta.
Las válvulas 80 y 82 están orientadas ortogonalmente para facilitar
su integración dentro de una unidad autodrenante que carece de codos
muertos. La salida 172 vierte en la tubería 114 de drenaje, como se
ha descrito anteriormente en relación con la figura 2.
La figura 9 muestra también mejor la válvula 92
de entrada de vapor, que es también una válvula de diafragma formada
en el cuerpo 154 de válvula. La válvula 92 admite vapor en el tercer
pasaje. La válvula 92 tiene un pasaje 182 de entrada, un rebosadero
184, un asiento 186, una abertura 188 de diafragma, y un pasaje 190
de salida análogo al de los elementos correspondientes de las
válvulas 80 y 82. El pasaje 182 de entrada está conectado a la
fuente 53 de vapor (véase la figura 2). El pasaje 190 de salida
vierte en el pasaje 170 de salida de la válvula 82. El pasaje 190 de
salida está formado y posicionado para que sea autodrenante en el
pasaje 170 de salida. El diafragma y el elemento de válvula de la
válvula 92 son similares a los de la válvula 80, con la excepción de
que si el fluido de esterilización es vapor u otro fluido a una
elevada temperatura o presión, el diafragma y el elemento de
válvula para la válvula 92 de entrada de vapor deben ser térmica y
químicamente resistentes. Los materiales de diafragma necesarios son
conocidos y pueden ser obtenidos fácilmente por los expertos en la
técnica.
Las figuras 10 - 13 muestran una integración
similar de las válvulas 86, 88 y 98 en un cuerpo de válvula único,
formado en esta realización en un bloque de acero inoxidable. La
colocación de la válvula de vapor es diferente. Las partes
correspondientes de las figuras 10 a 13 llevan los mismos caracteres
de referencia que en las figuras 6 a 9.
Las figuras 10 - 13 muestran un cuerpo 154 de
válvula de diafragma integrado que tiene un primer orificio 155, un
segundo orificio 158, y un tercer orificio 172. Un primer rebosadero
160 separa el primer orificio 155 del segundo orificio 158. El
primer rebosadero 160 tiene una primera cara 163 en el mismo lado
del primer rebosadero 160 como el primer orificio 155. La primera
cara 163 y las superficies que definen el primer orificio 155
definen un primer pasaje 156. El primer rebosadero 160 tiene una
segunda cara 164 en el mismo lado del primer rebosadero 160 como el
segundo orificio 158. La segunda cara 164 y las superficies que
definen el segundo orificio 158 definen un segundo pasaje 157. Un
segundo rebosadero 170 separa el tercer orificio 172 del segundo
orificio 158. El segundo rebosadero 176 tiene una primera cara 177
en el mismo lado del segundo rebosadero 176 como el tercer orificio
172. La primera cara 177 del segundo rebosadero 176 y las
superficies que definen el tercer orificio 172 definen un tercer
pasaje 170. el segundo rebosadero 176 tiene una segunda cara 180 que
define además el segundo pasaje 157.
La segunda cara 180 del segundo rebosadero 176 es
una superficie que no acumula que autodrena a través del tercer
orificio 172 cuando el cuerpo 154 de válvula está en la orientación
normal.
Haciendo referencia todavía a las figuras 20 a
23, todas las superficies interiores del cuerpo 154 de válvula son
superficies que no acumulan que son autodrenantes a través de al
menos uno del primer orificio 155, el segundo orificio 158, y el
tercer orificio 172 cuando el cuerpo 154 de válvula está en la
orientación normal y la válvula que controla el drenaje está
abierta. Por ejemplo, la segunda cara 164 del primer rebosadero 160
es una superficie que no acumula que autodrena a través del tercer
orificio 172 cuando el cuerpo de válvula está en la orientación
normal.
La segunda cara 180 del segundo rebosadero 176
está fundida con la superficie que define el segundo pasaje 157 para
definir una superficie esencialmente continua.
Así pues, han sido descritos conjuntos de válvula
que tienen varias características deseables. En particular, los
codos muertos y las discontinuidades en las válvulas que pueden
recoger depósitos indeseables son minimizados, el tamaño y el peso
de los conjuntos de válvula se reducen, y las respectivas
orientaciones de las válvulas integradas se fijan de modo que las
válvulas pueden funcionar y drenar correctamente.
Claims (7)
1. Un cuerpo (154) de válvula de diafragma
integrado que tiene una orientación normal que le ocupa durante el
uso y que define primer (155), segundo (158) y tercer (172)
orificios; un primer rebosadero (160) que separa el primer orificio
(155) del segundo orificio, que tiene primera (163) y segunda (164)
caras, estando la primera cara (163) en el mismo lado que el primer
orificio (155) y definiendo con el primer orificio un primer pasaje;
y un segundo rebosadero (176) que separa el tercer orificio (172)
del segundo orificio (158) , y que tiene primera (177) y segunda
(180) caras, estando la primera cara (177) en el mismo lado que el
tercer orificio (172) y definiendo con el tercer orificio un tercer
pasaje, y definiendo la segunda cara (180) un segundo pasaje;
caracterizado porque los primero y segundo rebosaderos (160,
176) tienen asientos (162, 178) de válvula orientados
ortogonalmente uno con relación al otro, y la segunda cara (180) del
segundo rebosadero (176) es una superficie que no acumula que
autodrena a través de al menos uno de los orificios cuando el cuerpo
de válvula está en su orientación normal.
2. Un cuerpo de válvula de diafragma según la
reivindicación 1, en el que los asientos (162, 178) miran en
direcciones opuestas.
3. Un cuerpo de válvula de diafragma según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, hecho de una pieza.
4. Un cuerpo de válvula de diafragma según la
reivindicación 2, hecho de metal.
5. Un cuerpo de válvula de diafragma según
cualquier reivindicación precedente, en el que todas las superficies
de válvula definidas en el cuerpo (154) son superficies que no
acumulan que autodrena a través de al menos uno de los primer,
segundo y tercer orificios (155, 158, 172), en donde el cuerpo (154)
de válvula está en su orientación normal.
6. Un cuerpo de válvula de diafragma según
cualquier reivindicación precedente, en el que la segunda cara (164)
del primer rebosadero (160) es una superficie que no acumula que
autodrena a través del tercer orificio (172), en donde el cuerpo
(154) de válvula está en su orientación normal.
7. Un cuerpo de válvula de diafragma según
cualquier reivindicación precedente, en el que la segunda cara (180)
del segundo rebosadero se funde con las superficies que definen el
segundo pasaje para definir una superficie continua.
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