ES2272773T3 - Valvula no recargable para una botella de gas. - Google Patents
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Abstract
Válvula no recargable (19) para una botella (10) de gas comprimido para evitar la recarga de una botella (10) tras el agotamiento del gas comprimido inicialmente en la botella (10), comprendiendo en ello la válvula no recargable - una caja válvula (20) que define la cámara (22) de válvula, teniendo en ello la cámara (22) de válvula un extremo próximo (24) y un extremo distal (26) - un cuerpo (28) de válvula que lleva un vástago (30) de válvula acoplado a la caja válvula (20) en la cámara (22) de válvula; - una detención (32) formada en la caja válvula (20) y que se extiende penetrando en la cámara (22) de válvula; y - una bola de control (34) situada en la cámara (22) de válvula, estando configurada la bola de control (34) para desplazarse desde una primera posición pasando la detención a una segunda posición, habiéndose dispuesto la bola de control (34) contra un asiento (40) de bola en el extremo distal (26) de la cámara (22) de válvula formando una junta hermética que previene la recargade la botella (10) caracterizada porque la detención (32) es arqueada y segmentada.
Description
Válvula no recargable para una botella de
gas.
El presente invento se refiere a un mecanismo de
válvulas para botellas de gas comprimido, y mas particularmente a
una válvula no recargable para una botella de gas comprimido.
Los botellas de gas comprimido tales como las
del tipo utilizado en estufas de camping, candiles de camping o
lámparas usadas en la industria de fontanería, habitualmente
utilizan un gas comprimido en la botella como lo es el propano,
propileno, butano o el metilo acetileno propadieno estabilizado
(MAPP®). Se carga el gas en la botella bajo presión, lo que mantiene
el gas en un estado líquido.
Las válvulas existentes para botellas de gas
comprimido típicamente utilizan un conjunto de válvulas que tiene un
vástago desviado por resorte que sella el gas en la botella. Durante
una operación de carga, el dispositivo de carga fijado al cilindro
de gas empuja contra el vástago deprimiéndolo para así abrir la
válvula para permitir al fluido penetrar en la botella y verter una
determinada cantidad de fluido en la botella. Cuando se retira el
aparato, el resorte de la válvula de carga cierra la válvula y
retiene la válvula en la botella. Durante el uso de la botella, el
aparato de carga por separado que típicamente lleva un conjunto de
válvulas externo, de nuevo hunde el vástago interno de la válvula
que abre la botella para permitir que el fluido salga al aparato
provisto de válvulas exteriormente como una estufa de camping,
lámpara, etc.
Algunos botellas existentes no recargables, como
es el Devol (Patente USA Nº 3,704,813) y Van der Sanden (Pat. USA
No. 4,543,980) se basan en unos extremos o brazos de resorte que
deben ser pasados por una bola de control o parte constreñida de la
válvula de carga.
La reciente legislación, especialmente en la
comunidad europea, requiere que ciertos tipos de botellas de gas
comprimido solamente se les permita una sola carga, es decir no ser
recargables.
Por ello existe la necesidad de una válvula de
cilindro de gas comprimido que permita la carga inicial con fluido
como gas comprimido en estado líquido, permita semejante fluido ser
extraído desde la botella en el uso ordinario de tal cilindro de gas
comprimido y después evitar que la botella sea recargado con el
fluido. Existe además demanda de un contenedor para fluidos o
sólidos que tengan una válvula no recargable.
La presente invención se refiere a una válvula
no recargable tal como se reivindica en la reivindicación 1 y a un
método como el reivindicado en la reivindicación 5.
También se proporciona un método para evitar la
recarga de una botella de gas comprimido teniendo la botella una
caja válvula que define una cámara de válvula y un cuerpo de válvula
con el vástago de válvula situado en la cámara de válvula. El método
comprende los pasos de formar una detención en la caja válvula,
extendiéndose en ello el anclaje al interior de la caja válvula.
Situar una bola de control en la cámara de válvula entre el vástago
de válvula y la detención. Después cargar la botella con gas
comprimido con la bola de control en una primera posición que
permite que el gas comprimido fluya pasando por la bola de control y
penetre en la botella. Después extendiendo el vástago de válvula
para presionar la bola de control pasando la detención a una segunda
posición en la cámara de válvula, en donde un intento de recargar la
botella dispondrá la bola de control contra el asiento de la bola
formando un sello que evita que entre el gas comprimido en la
botella.
También se ha provisto una botella de gas
comprimido. La botella de gas se compone de un vaso que tiene una
pared y define una boca de la botella en la pared. Se ha montado una
válvula de seguridad en la pared a una distancia separada de la boca
de la botella. Se ha montado una caja válvula definiendo una cámara
de válvula en la boca de la botella. La cámara de válvula tiene un
extremo próximo y otro distal. Un cuerpo de válvula que lleva un
vástago de válvula ha sido acoplado a la caja válvula en la cámara
de válvula. Se ha formado una detención en la caja válvula y se
extiende a la cámara de válvula. Se ha colocado una válvula de
regulación en la cámara de válvula con la válvula de regulación
configurada para desplazarse desde una primera posición pasada la
detención a una segunda posición. Tras moverse de la primera
posición a la segunda posición, la bola de control se dispone contra
el asiento de bola en el extremo distal de la cámara de válvula
formando un sello que evita la recarga de la botella de gas
comprimido.
Adicionalmente se ha provisto una válvula no
recargable para una botella de gas comprimido para evitar la
recarga de la botella tras el vaciado del gas comprimido
inicialmente en la botella. La válvula no recargable comprende un
medio de contención que define un espacio hueco, teniendo en ello el
hueco un extremo próximo y un extremo distal. Un medio de medición
que incluye un medio de activación se ha acoplado al medio de
contención en el hueco. Se ha formado un medio de retardo en el
medio de contención extendiéndose al hueco. Un medio de sello se ha
chocado en el hueco, con el medio de sello configurado para moverse
de una primera posición pasado el medio de retardo a una segunda
posición. Cuando el medio de sello se dispone contra el medio
asiento en el extremo distal del hueco formando un sello que evita
la recarga de la botella.
También se ha provisto una válvula no recargable
para un contenedor para evitar la recarga del contenedor tras la
salida del material inicialmente en el contenedor. La válvula no
recargable comprende una caja válvula que define una cámara de
válvula, teniendo en ello la cámara de válvula un extremo próximo y
un extremo distal. Un cuerpo de válvula que incluye un vástago de
válvula está acoplado a la caja válvula en la cámara de válvula. Una
detención está formada en la caja válvula y se extiende penetrando
en la cámara de válvula. Una bola de control situada en la cámara
de válvula configurada para desplazarse desde una primera posición
pasando la detención a una segunda posición. Cuando la bola de
control se desplaza desde una primera posición a la segunda posición
esta se dispone contra el asiento de la bola en el extremo distal de
la cámara de válvula formando un sello que evita la recarga del
contenedor.
Adicionalmente se ha provisto un contenedor que
comprende un vaso que tiene una pared y define una abertura del
contenedor en la pared. La caja de válvula que define una cámara de
válvula está montada en la abertura del contenedor teniendo la
cámara de válvula un extremo próximo y un extremo distal. Se ha
acoplado un cuerpo de válvula a la caja válvula en la cámara de
válvula, incluyendo el cuerpo de válvula un vástago de válvula. Se
ha formado una detención en la caja válvula y se extiende penetrando
en la cámara de válvula. Se ha situado una bola de control en la
cámara de válvula. La bola de control está configurada para
desplazarse desde una primera posición pasando la detención a una
segunda posición. Cuando la bola de control está en la segunda
posición, esta se dispone contra el asiento de bola en el extremo
distal de la cámara de válvula, formando un sello que evita la
recarga del contenedor.
Fig. 1 es una vista en sección parcial de una
botella de gas comprimido incluyendo una realización ejemplar de un
conjunto de válvulas no recargables.
La Fig. 2 es una vista en sección transversal
del conjunto de válvula ilustrado en la figura 1, a lo largo de la
línea 2-2.
Fig. 3 es una vista en sección transversal de
otra realización ejemplar de la caja válvula de un conjunto de
válvulas no recargables.
Haciendo referencia a la Fig., se ha ilustrado
una vista seccional parcial de una botella de gas comprimido 10. La
botella 10 también está referido como un contenedor 10 que tiene una
pared de vaso 11. La botella de gas 10 tiene un vaso 11 formado que
tiene un orificio perforado en la pared del vaso 11 que forma una
abertura 16 de cilindro. En el proceso de perforación del vaso 11
de la botella se ha formado un respaldo 18 en el vaso 11 de la
botella. El respaldo es típicamente en forma de anillo y está
configurado para recibir una caja válvula 20. Un extremo de la caja
válvula 20, típicamente se extiende por fuera del vaso 11 de la
botella e incluye una conexión 12 de un aparato externo. El conector
12 del dispositivo externo es típicamente una parte roscada de la
caja válvula 20. Durante la fabricación de la botella 10, la caja
válvula es encajada en el vaso 11 de la botella y es fijada al vaso
por medio de un método conveniente y convencional como soldadura
normal o con cobre. La botella 10 típicamente está provisto con una
válvula de descarga 14.
Una caja válvula 20 define una cámara de válvula
22 que tiene un extremo próximo 24 y un extremo distal 26. Una
válvula 19 no recargable es una combinación de un cuerpo de válvula
28, una bola de control 34 y una detención 32 tal como se describirá
más abajo.
Un cuerpo de válvula 38 incluye un vástago de
válvula 30 que se extiende a través del cuerpo de válvula 28. El
cuerpo de válvula 28 está situado en la cámara de válvula 22 y está
acoplado a la caja válvula 20, típicamente atornillando el cuerpo de
válvula 28 a una parte roscada de la caja válvula 20.
Se ha formado una detención 32 en la caja
válvula 20 extendiéndose en ello la detención 32 hacia dentro de la
cámara de válvula 22. La detención 32 puede ser un par de hoyos
típicamente opuestos diametralmente dentro de la cámara de válvula
22. También se ha contemplado que la detención 32 pueda ser una
protuberancia segmentada curvada hacia dentro de la cámara de
válvula 22. También pueden haberse provisto varias detenciones.
Se ha situado una bola de control 34 en la
cámara de válvula 22, con la bola de control 34 siendo desplazable
desde una primera posición 36 pasando en la detención 32 a una
segunda posición 38 dentro de la cámara del válvula 22. La bola de
control 34 está configurada para ser retenida en la primera posición
36 por medio de la detención 32 durante la operación de carga
inicial del gas comprimido en la botella 10 de gas comprimido. El
diámetro de la bola de control 34 y el diámetro de la cámara de
válvula 22 son de tal modo que mientras la bola de control 34
descansa contra la detención 32 existe aún espacio suficiente para
el gas comprimido para fluir pasando la bola de control 34
penetrando en la botella 10. No se forma un sello de fluido por la
bola de control 34 contra la detención 32 en la primera posición
36.
Durante la operación de carga, el vástago de
válvula 30 se extiende aproximadamente en un 30% de su carrera
máxima lo que es suficiente para abrir el cuerpo de válvula 28 y
permitir al fluido de gas comprimido entrar en la botella 10. Tal
extensión del vástago de válvula 30 no empuja contra o encaja en la
bola de control 34 que está en la primera posición 36 (véase Fig.
1). Una operación de carga alternativa puede requerir que él vástago
de válvula 30 haga contacto con la bola de control 34, en lo que la
bola de control 34 se resiste a cualquier ulterior extensión del
vástago de válvula 30 y permanece en la primera posición 36. Cuando
el dispositivo de carga (aquí no mostrado) es retirado de la botella
10 después de haberse completado la operación de carga, el vástago
de válvula a 30, que típicamente está desviado por resorte, cierra
el cuerpo de válvula 28 y evita que el gas comprimido contenido en
la botella 10 se escape.
En el mismo instante en el que se monta una
aplicación sobre la botella 10 en la conexión 12 externa de
dispositivos, el vástago de válvula 30 es deprimido en su máxima
carrera. Tal movimiento causa que el vástago de válvula 30 empuje la
bola de control 34 más allá de la detención 32 y mueva a la bola del
control 34 a una segunda posición 38 en el extremo distal 26 de la
cámara de válvula 22. (Véase Fig. 1) el dispositivo de aplicación
mantiene al vástago de válvula 30 en una posición extendida que abre
el cuerpo del válvula 28 y permite al gas comprimido contenido en la
botella 10 moverse a través de la cámara de válvula 22. La presión
del gas comprimido, típicamente 140 psi, mueve la bola de control 34
desde una segunda posición 38 contra el lado inferior de la
detención 32. Como arriba mencionado, debido al diámetro de la bola
de control 34 y al diámetro de la cámara de válvula 22, el gas
comprimido fluye alrededor de la bola de control 34 y sale a través
del cuerpo de válvula 28 al dispositivo de aplicación que
típicamente tiene un mecanismo de válvulas externo.
Durante el uso de la botella 10, la bola de
control 34 se moverá desde la segunda posición 38 a la cara
inferior de la detención 32 al verterse el gas comprimido en la
botella 10. En ese momento si un operador intenta cargar la botella
10 la presión del gas entrante fuerza la bola de control 34 contra
el asiento de bola 40 formando un sello y evitando que el gas
entrante fluya al cilindro.
La bola del control 34 debería de estar
compuesta de un material que no reaccione adversamente con el tipo
de material, tal como gas comprimido, usado en la botella 10 pero
tenga la suficiente resistencia y solidez para formar un sello, por
ejemplo un sello de fluido, en el asiento de bola 40 durante el
intento de recarga. La válvula de control 34 puede estar compuesta
de un material, tal como es un material elastómero, por ejemplo
acetal, goma, nailon, polietileno, y materiales similares adecuados
para la aplicación dada. Además la válvula de control 34 debe de
ser lo suficientemente dura como para aguantar la fuerza de recarga
del contenedor 10 y resista a la desfiguración de la bola de control
34 se evitaría un asiento adecuado en el asiento de bola 40.
La bola de control 34 debería de tener un
equilibrio entre las características de dureza y las
características de resistencia. Es decir, la bola de control 34
debería de ser lo suficientemente resistente como para sellar contra
el asiento 40 de bola y evitar la recarga de la botella 10, pero
siendo lo suficientemente dura como para pasar la detención 32 sin
astillarse o deformarse permanentemente de modo que no pueda
establecerse un sello en el asiento 40 de bola, o que la bola de
control 34 sea desplazada a la segunda posición 38 debido al
proceso de carga inicial. La bola de control 34 puede tener una
lectura de dureza en el durómetro de entre 60-80,
con una lectura preferente de durómetro de 70. Un ejemplo de una
bola de control 34 con estas deseadas características es una bola de
control 34 de goma compuesta de un elastómero de epiclorohidrina,
también referida como elastómero de hidrina de alta resistencia.
También se ha provisto un método para evitar la
recarga de una botella de gas comprimido 10 en el que la botella 10
tiene una caja válvula 20 que define una cámara de válvula 22 y un
cuerpo de válvula 28 con un vástago de válvula 30 ubicado en la
cámara de válvula 22. El método comprende la etapa de formar una
detención 32 en la caja de válvula 20, extendiéndose en ello la
detención 32 hacia la cámara de válvula 22. Después se coloca una
bola de control 34 en la cámara de válvula 22 entre el vástago de
válvula 30 y la detención 32.
Se contempla que durante la fabricación de una
válvula 19 recargable, se forme la detención 32 en la caja válvula
20, después se coloca a la bola de control 34 en la Cámara de
válvula 22 en el extremo próximo 24 de la cámara de válvula 22,
después atornillando el cuerpo de válvula a la parte roscada de la
cámara de válvula 22 cerca del extremo próximo 24 de la Cámara de
válvula 22 para completar el ensamblaje de la válvula 19 no
recargable. La válvula 19 no recargable después es colocada en la
abertura 16 de la botella que está formada en el vaso 11 de la
botella de gas 10. La conexión 12 de la aplicación externa se
extiende hacia fuera del vaso 11 como se muestra en Fig. 1.
El método incluye la carga de la botella 10 con
gas comprimido con la bola de control 34 en una primera posición
36, como se describe arriba lo, que permite al gas comprimido fluir
más allá de la bola de control 34 penetrando en la botella 10. La
fijación de un dispositivo de aplicación a la conexión 12 de
aplicaciones de la válvula 19 no recargable extiende el vástago de
válvula 30 hasta empujar la bola de control 34 más allá de la
detención 32 a una segunda posición 38 en la cámara de válvula 32.
Con la bola de control 34 en la segunda posición 38, un intento de
recargar la botella 10 dispondrá la bola de control 34 contra el
asiento de bola 40 formando un sello de fluido que evita la entrada
de gas comprimido en la botella 10. Otra realización del método
incluye la etapa de seleccionar la bola de control a partir de un
material elastómero que es adecuado para el material contenido en el
contenedor 10.
De este modo se ha provisto una válvula no
recargable para una botella de gas comprimido. Las realizaciones
ilustradas en la figura y descritas arriba son actualmente las
preferentes. Se entiende que estas realizaciones se ofrecen
solamente a título de ejemplo. No se pretende que la invención se
limite a cualquier realización en particular, pero se pretende
extenderla a varias modificaciones que en todo caso entran dentro
del ámbito de las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, la bola de
control puede tener unos conos truncados diametralmente opuestos.
También se ha contemplado que puedan haberse formado una cantidad de
detenciones en la caja válvula. Además también se ha contemplado que
la caja válvula puede estar formada a partir de un plástico
modificado o resina reforzada o cualquier otro metal apropiado para
ser expuesto a este tipo de gas contenido en la botella y al tipo de
presiones ejercidas sobre los distintos componentes. También se ha
contemplado que la bola de control pueda desplazarse desde la
primera posición a la segunda posición durante el proceso de
fabricación de la botella una vez se haya cargado inicialmente la
botella con gas comprimido. También se ha contemplado que la válvula
no recargable pueda usarse con material sólido adicionalmente al
gas o al líquido, como arena de grano fino o compuestos. Otras
modificaciones son evidentes para aquellos con conocimientos
ordinarios de la materia.
Claims (8)
1. Válvula no recargable (19) para una
botella (10) de gas comprimido para evitar la recarga de una botella
(10) tras el agotamiento del gas comprimido inicialmente en la
botella (10), comprendiendo en ello la válvula no recargable
- -
- una caja válvula (20) que define la cámara (22) de válvula, teniendo en ello la cámara (22) de válvula un extremo próximo (24) y un extremo distal (26)
- -
- un cuerpo (28) de válvula que lleva un vástago (30) de válvula acoplado a la caja válvula (20) en la cámara (22) de válvula;
- -
- una detención (32) formada en la caja válvula (20) y que se extiende penetrando en la cámara (22) de válvula; y
- -
- una bola de control (34) situada en la cámara (22) de válvula, estando configurada la bola de control (34) para desplazarse desde una primera posición pasando la detención a una segunda posición, habiéndose dispuesto la bola de control (34) contra un asiento (40) de bola en el extremo distal (26) de la cámara (22) de válvula formando una junta hermética que previene la recarga de la botella (10) caracterizada porque la detención (32) es arqueada y segmentada.
2. Válvula no recargable (19) según la
reivindicación 1, caracterizada porque la detención (32) está
configurada como por lo menos dos hoyuelos formados en la caja
válvula (20) y se extiende penetrando en la cámara (22) de
válvula.
3. Válvula no recargable (19) según la
reivindicación 1, caracterizada porque la bola de control
(34) está compuesta de material elastómero.
4. Válvula no recargable (19) según la
reivindicación 1, caracterizada porque la bola de control
(34) tiene una magnitud de dureza dentro del rango de lectura de
60-80 durómetros.
5. Método de prevención de recarga de una
botella (10) de gas comprimido teniendo en ello la botella (10) una
caja de válvula (20) que define una cámara (22) de válvula que
tiene un asiento de válvula y un cuerpo (38) de válvula con un
vástago (30) de válvula posicionado en la cámara (22) de válvula,
comprendiendo en ello el método las etapas de:
- -
- formar una detención (32) en la caja válvula (20), con la detención extendiéndose hacia dentro de la cámara (22) de válvula;
- -
- colocar una bola de control (34) en la cámara (22) de válvula entre el vástago (30) de válvula y la detención (32);
- -
- cargar la botella (10) con gas comprimido, con la bola de control (34) en una primera posición (36) que permite que el gas comprimido fluya pasando la bola de control (34) penetrando en la botella (10);
- -
- extender el vástago (30) de válvula para presionar la bola de control (34) mas allá de la detención (32) a una segunda posición (38) en la cámara (22) de válvula, en donde un intento de recargar la botella (10) dispondrá la bola de control (34) contra el asiento (40) de bola, y
- -
- formar una junta hermética que evita la entrada en la botella (10) de gas comprimido, caracterizado porque la detención (32) es arqueada y segmentada.
6. Método según la reivindicación 5 que
incluye la etapa de seleccionar la bola de control (34) a partir de
un material de elastómero.
7. Método según la reivindicación 5 en
donde la bola de control (34) tiene una magnitud de dureza dentro de
un rango de lectura de 60-80 durómetros.
8. Método según la reivindicación 5 en
donde el elemento de detención (32) esta configurado como por lo
menos dos hoyuelos formados en la caja válvula (20) y se extienden
hacia dentro de la cámara (22) de válvula.
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