ES2298541T3 - Valvula unidireccional para la descarga de un material fluido. - Google Patents
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Abstract
Válvula unidireccional para la descarga de un material fluido de un recipiente de volumen reducible, con una tapa que se asienta sobre el cuello del recipiente y presenta un orificio de salida para el material, con un asiento de válvula (1) que está dispuesto en el cuello (4) del recipiente y un cuerpo base (7, 8, 9), que se ajusta a la pared interior del cuello (4) del recipiente y presenta al menos un orificio de paso (10) y un saliente (11) que se extiende en la dirección axial del cuello (4) del recipiente hacia el orificio de salida (27), y con una junta (2) que presenta un sector anular (13), que en el estado cerrado de la válvula se apoya plano sobre el cuerpo base (7) y obtura el al menos un orificio de paso (10), y un sector (14), que envuelve al saliente (11) con distancia radial a excepción de su sector final (17), que en el estado cerrado de la válvula unidireccional en el orificio de salida (27) se ajusta en el sector final (12) del saliente (11), y su sector anular (13) es comprimido radialmente por fuera del al menos un orificio de paso en el asiento de válvula, caracterizada porque la junta (2) está hecha de un material elástico.
Description
Válvula unidireccional para la descarga de un
material fluido.
La invención se refiere a una válvula
unidireccional según el preámbulo de la reivindicación 1.
En cuanto al recipiente de volumen reducible se
puede tratar, por ejemplo, de un recipiente exterior rígido con un
recipiente interior o bolsa interior hecho de un material blando,
que tras la descarga de una parte del material fluido se contrae
correspondientemente, estando previstos orificios de compensación de
la presión en el recipiente exterior para la compensación de la
presión entre el recipiente exterior rígido y el recipiente
interior. Sin embargo, el recipiente puede también tener una sola
pared y tener, por ejemplo, la forma de un tubo que sea comprimido
gradualmente para la descarga del material. Como otros ejemplos para
un recipiente de volumen reducible se pueden mencionar recipientes
de fuelle que se desinflan gradualmente en correspondencia a la
descarga del material fluido, así como jeringuillas, cuyo volumen
puede ser reducido por empuje de un émbolo de jeringuilla. Se
entiende que la enumeración anterior es sólo a modo de ejemplo.
No obstante, el recipiente no tiene porque ser
de volumen reducible. La compensación puede también conseguirse por
el aire que afluye dentro, que fluye a través de un filtro (filtro
estéril).
El material fluido puede ser líquido o una
crema, un gel, un ungüento u otra substancia con eventualmente alta
viscosidad.
La válvula unidireccional del tipo considerado
está prevista para descargar el contenido fluido del recipiente en
cantidades parciales individuales o dosis, pudiéndose según el caso
de aplicación realizar la descarga dosificada del contenido fluido
distribuido en un espacio de tiempo más largo.
En caso de descarga de una pluralidad de tipos
de materiales fluidos es importante que el material que queda en el
recipiente no se vea influido por partículas extrañas que penetren,
ya sean microorganismos o impurezas inorgánicas u orgánicas. Esto,
sobre todo en el caso de materiales fluidos farmacéuticos, aunque
también por ejemplo cosméticos, es determinante de la calidad, pero
también por ejemplo puede aplicarse a substancias que se van a
añadir en medios comestibles. Por este motivo, el volumen de
material descargado del recipiente no puede ser compensado por la
entrada de aire en el recipiente si debe evitarse que bacterias,
polvo, humedad, etc. entren en contacto con el contenido que queda
en el recipiente, por lo que como se mencionó antes, en el
recipiente aquí considerado el volumen es reducido en
correspondencia a la cantidad de material descargado. Sobre todo
debe estar garantizado que no penetran microorganismos a través del
orificio del recipiente y contaminan el contenido que queda en el
recipiente.
Una válvula unidireccional del contenido
genérico expuesto es conocida por el documento US-A
-1 941 520.
La presente invención se propone el objeto de
indicar una válvula unidireccional del tipo considerado en la que
permanezca garantizada en la mayor medida posible la esterilidad del
material fluido que queda en el recipiente.
Este objeto se lleva a cabo según la invención
por las características de la reivindicación 1.
Perfeccionamientos ventajosos de la invención
están caracterizados en las reivindicaciones dependientes.
La válvula unidireccional contiene un asiento de
válvula que está hecho de un plástico rígido, como por ejemplo
PE/PP, y está dispuesto en el cuello del recipiente.
Si el recipiente tiene por ejemplo una forma de
tubo continuo, el asiento de válvula está insertado en el sector
final del recipiente.
El asiento de válvula contiene un cuerpo base
que se ajusta a la pared interior del cuello del recipiente y
contiene al menos un orificio de paso que al ser liberado permite el
paso del material fluido en la dirección del orificio de salida del
recipiente. El asiento de válvula tiene además un saliente unido al
cuerpo base que se extiende en la dirección axial del cuello del
recipiente hacia el orificio de salida del recipiente.
La válvula unidireccional según la invención
contiene además una junta elástica que presenta un sector anular,
que recubre el al menos un orificio de paso, y un sector con forma
de manguito realizado integral con él, que envuelve con distancia
radial al saliente dispuesto preferiblemente en el centro en el
cuello del recipiente, a excepción del sector final de la pieza con
forma de manguito que en el estado cerrado de la válvula se ajusta
preferiblemente dentro del orificio de salida del recipiente en el
sector final del saliente. El sector anular de la junta elástica
está así comprimido en el asiento de válvula radialmente por fuera
del al menos un orificio de paso del asiento de válvula.
Además, la válvula unidireccional contiene
preferiblemente un dispositivo de esterilización, que está dispuesto
en el espacio intermedio entre el saliente del asiento de válvula y
el sector con forma de manguito de la junta elástica y ejerce un
efecto germicida sobre las bacterias que eventualmente penetren.
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El dispositivo de esterilización puede ser
preferiblemente un elemento de esterilización con forma espiral que
envuelve al saliente o puede estar formado por recubrimiento de al
menos piezas del asiento de válvula y/o de la junta con metales
oligodinámicamente activos o materiales de acción bactericida.
En la válvula unidireccional según la invención
el asiento de válvula obtura el cuello del recipiente hasta su al
menos un orificio de paso o - si uno de tales no está realizado- la
sección transversal del recipiente situada delante del orificio de
salida. En el estado cerrado de la válvula, la junta elástica se
ajusta fijamente al cuerpo base del asiento de válvula, ya que
preferiblemente es mantenida apoyada con su zona exterior con forma
anular en el asiento de válvula, preferiblemente presionada por un
saliente con forma anular de la tapa del recipiente contra el
asiento de válvula. La junta elástica situada plana sobre el cuerpo
base del asiento de válvula cierra, por tanto, el al menos un
orificio de paso del asiento de válvula.
La junta elástica está ajustada además con el
sector final de su sector con forma de manguito con estanqueidad al
extremo de cabeza del saliente preferiblemente con forma de pasador
y dentro del orificio de salida del recipiente, de tal modo que
este orificio de salida en el estado cerrado de la válvula está
cerrado con estanqueidad. Debido al apoyo estanco en el saliente
con forma de pasador o vástago del asiento de válvula está con ello
también garantizado que no pueden penetrar impurezas desde fuera
entre el saliente y el sector con forma de manguito de la junta.
Si preferiblemente por aplicación de una fuerza
exterior sobre el recipiente es ejercida una presión sobre el
contenido del recipiente, el material fluido es presionado a través
del al menos un orificio de paso del asiento de válvula contra el
sector anular de la junta elástica situado por encima, con lo que
éste es elevado del cuerpo base del asiento de válvula. Esto tiene
al mismo tiempo como consecuencia que el sector final del sector
con forma de manguito de la junta elástica es elevado del sector
final del saliente, es decir, se mueve en la dirección axial del
cuello del recipiente y así sobresale preferiblemente fuera del
orificio de salida del recipiente. Con ello se libera para el
material fluido que pasa a través del al menos un orificio de paso
del asiento de válvula, la trayectoria de flujo a través del
orificio de salida del recipiente.
Si ya no es ejercida presión sobre el contenido
del recipiente, la junta debido a su elasticidad retrocede a su
posición de partida, en la que el al menos un orificio de paso del
asiento de válvula y el orificio de salida del recipiente están
cerrados.
Incluso si a través de la zona del orificio del
recipiente penetran microorganismos en el espacio intermedio entre
la junta elástica y el asiento de válvula, el elemento de
esterilización allí dispuesto impediría eficazmente una propagación
dañina de microorganismos, de manera que la esterilidad del
contenido del recipiente está garantizada. Esto es válido tanto
para el material fluido que queda entre la junta y el asiento de
válvula como para el contenido del recipiente que queda por debajo
de la válvula unidireccional.
El material fluido puede ser descargado no sólo
ejerciendo una presión sobre el contenido del recipiente, sino
también de forma correspondiente ejerciendo por fuera una presión
negativa sobre la junta elástica y, tras su apertura, sobre el
interior del recipiente.
En otras peculiaridades se propone que el cuerpo
base del asiento de válvula contenga radialmente por fuera del
saliente varias perforaciones de paso que deberían estar
distribuidas unifórmente a través del contorno. Para ello los
orificios de paso pueden tener por ejemplo la forma de ranuras con
forma de arco de círculo.
Preferiblemente está previsto que el cuerpo base
del asiento de válvula presente una placa base plana a través de la
cual conduzca el al menos un orificio de paso y una pared de
contorno que se ajuste a la pared interior del cuello del
recipiente, que se apoye con un hombro anular periférico exterior
sobre el canto marginal del cuello del recipiente. Así, la pared de
contorno tiene en general una forma cilíndrica circular al igual que
el cuello del recipiente. Sobre el borde superior de la pared de
contorno del asiento de válvula se apoya la tapa del recipiente,
con lo que el asiento de válvula está fijado.
En cuanto a la tapa se puede tratar de una tapa
roscada. Pero la tapa puede también, por ejemplo, ser fijada a
presión sobre el cuello del recipiente.
El saliente colocado preferiblemente en el
centro en la placa base plana del asiento de válvula tiene en
general forma de pasador o vástago y puede estar configurado de
manera que tenga la forma de un cilindro circular con un sector
final que termine preferentemente con forma cónica.
Alternativamente a ello el saliente puede tener
en el corte longitudinal un contorno con forma de arco, pudiendo
considerarse también otras formas, siempre que el sector final del
saliente ofrezca una superficie de obturación adecuada para el
sector con forma de manguito de la junta elástica.
Esta previsto con ventaja que el canto superior
del saliente del asiento de válvula esté dispuesto dentro del
orificio del recipiente, estando preferiblemente alineado con la
cara superior de la tapa. Así se entiende que el diámetro exterior
del sector final del saliente es menor que el diámetro del orificio
del recipiente, ya que está dispuesto en el espacio intermedio con
forma anular del sector final del sector con forma de manguito de la
junta elástica.
El sector anular de la junta elástica tiene de
igual modo preferiblemente una forma plana y en la zona de su borde
de contorno se mantiene apoyado sobre la placa base plana del
asiento de válvula. Preferiblemente está previsto que la tapa de
cierre del recipiente tenga un saliente anular que comprima la junta
elástica en el asiento de válvula en la zona indicada arriba. El
sector anular de la junta puede sin embargo estar sujeta también
por otros medios en el asiento de válvula, por ejemplo pegada.
El sector con forma de manguito que se une al
sector anular de la junta, que está conformado igualmente en el
centro, puede estar realizado en el corte longitudinal partiendo del
sector anular en principio cilíndrico circular y a continuación
cónico. Una forma alternativa consiste en que el sector con forma de
manguito tenga un contorno con forma de arco en el corte
longitudinal.
El sector final de la parte con forma de
manguito de la junta elástica tiene un contorno interior que
coincide con la superficie de contorno del sector de cabeza del
saliente y se ajusta con la superficie exterior a la pared del
orificio del recipiente, recibiendo la sección transversal de pared
del sector final de la pieza con forma de manguito esencialmente
una forma de cuña. Este sector que se amplia en sección transversal
esencialmente con forma de cuña hacia el extremo, en el estado
cerrado de la válvula cierra el resquicio anular entre el sector de
cabeza del saliente del asiento de válvula y de la pared interior
del orificio del recipiente, favoreciendo la forma en sección
transversal el cierre estanco debido a la fuerza de retroceso del
material elástico de la junta.
Un cierre estanco puede también estar
garantizado adicionalmente si el sector final de la pieza con forma
de manguito de la junta es comprimido hacia atrás con la mano en
caso de que la junta no retroceda automáticamente al estado
completamente cerrado, lo que puede ser el caso bajo ciertas
circunstancias para materiales altamente viscosos.
El elemento de esterilización dispuesto en el
espacio intermedio (volumen muerto) entre la junta y el asiento de
válvula envuelve al saliente del asiento de válvula preferiblemente
con forma espiral. Por tanto, las dimensiones se eligen
convenientemente de manera que el elemento de esterilización, que
puede tener la forma de un resorte helicoidal, en la zona final
superior del saliente esté en contacto tanto con éste como con el
sector con forma de manguito de la junta, de manera que los
microorganismos que eventualmente penetren en el orificio de salida
del recipiente contacten obligatoriamente con el elemento de
esterilización cuando se desplacen hacia abajo. Con ello se evita
con seguridad una contaminación microbiana.
El elemento de esterilización está hecho de
plata o contiene un recubrimiento de plata que desarrolla una
acción germicida. En lugar de plata se pueden emplear también otros
metales oligodinámicamente activos o sustancias bactericidas.
Otras peculiaridades de la invención resultan de
la siguiente descripción de una forma de realización preferida, así
como del dibujo adjunto. En él muestran:
Fig. 1, una representación en despiece ordenado
de los componentes de una forma de realización de la válvula
unidireccional según la invención con el cuello de recipiente
correspondiente y la tapa del recipiente;
Figs. 2A y 2B, un alzado lateral y una vista del
cuerpo de válvula según la Fig. 1,
Figs. 3A y 3B, un alzado lateral y una vista del
asiento de válvula según la Fig. 1;
Figs. 4A y 4B, un alzado lateral y una vista de
la tapa del recipiente según la Fig. 1; y
Figs. 5A y 5B, cortes longitudinales a través de
la válvula unidireccional colocada en el cuello de recipiente según
la Fig. 1 en estado cerrado y en estado abierto.
Los componentes principales de la válvula
aséptica según la invención son un asiento de válvula 1, un cuerpo
de junta elástico 2 y, preferentemente, un elemento de
esterilización 3, que están dispuestos de la forma descrita más
abajo en el cuello 4 de un recipiente 5. Además coopera con los
componentes de la válvula aséptica una tapa 6 de recipiente
realizada especialmente.
El asiento de válvula 1 está formado por una
placa base 7 unida a una pared de contorno cilíndrica 8, que en la
posición de montaje se ajusta con estanqueidad a la pared interior
del cuello 4 del recipiente y termina en un collarín anular 9 que
apunta hacia fuera y que se apoya sobre el canto superior del cuello
4 del recipiente.
La placa base 7 contiene cuatro orificios de
paso 10 con forma de arco de círculo que están distribuidos
uniformemente en la dirección de contorno.
En el centro de la placa base 7 con forma
circular está conformado un saliente 11 con forma de vástago que
sobresale en ángulo recto por la placa base 7 y tiene una forma
cilíndrica circular que enlaza con un sector final 12 con forma de
cono truncado que sobresale en el hombro anular 9.
El elemento de junta 2 que está hecho de un
plástico elástico es fabricado integral de igual modo que el asiento
de válvula 1 y contiene un sector anular 13 plano, que enlaza en su
borde de contorno interior radial con un sector 14 con forma de
manguito, cuyo eje longitudinal central discurre transversal al
plano del sector anular 13. El sector 14 con forma de manguito -
partiendo del sector anular 13- se compone de un sector cilíndrico
circular 15, un sector medio 16 que se estrecha cónicamente hacia
arriba y un sector final 17 nuevamente cilíndrico circular en su
contorno exterior. El sector final 17 tiene un espesor de pared que
crece continuamente hacia su extremo libre, ya que su contorno
interior discurre cónicamente alineado con el del sector 16. El
canto marginal superior del sector con forma de manguito se
denomina con el símbolo de referencia 18, mientras que el canto
superior del saliente 11 está dotado del símbolo de referencia
19.
La tapa de cierre 6 del recipiente 5 contiene
una pared de cierre superior 20, así como una pared de contorno 21
esencialmente cilíndrica circular. En la cara interior de la pared
de contorno 21 está realizada una cavidad 22 plana que termina en
un collarín anular 23 que apunta radialmente hacia el interior y que
constituye la cara superior de un talón 24 periférico que apunta
oblicuamente hacia el interior. Este talón 24 agarra por detrás un
saliente 25 exterior periférico en la cara exterior del cuello 4 del
recipiente cuando la tapa 6 es insertada a presión sobre el cuello
4 del recipiente.
Radialmente dentro de la pared de contorno 21
está conformado en la cara inferior de la pared de cierre superior
20 de la tapa 6 un saliente anular 25 que tiene una extensión tal
que en la posición de montaje de la válvula aséptica y de la tapa
6, presiona al sector anular 13 del cuerpo de junta 2 fijamente
contra la placa base 7 del asiento de válvula 1.
En el centro de la pared de cierre superior 20
de la tapa 6 se encuentra un orificio de salida 27 con forma de
círculo para el material fluido alojado en el recipiente.
Considerado en sección transversal, el orificio de salida 27 se
estrecha desde la cara superior 28 de la tapa 6 en primer lugar un
poco para después hacerse cada vez más ancho tras un redondeado 29
en sección transversal. Así, visto en un corte longitudinal, el
contorno del borde del orificio de salida 27 discurre desde la cara
superior 28 de la tapa 6 en primer lugar con forma de arco hacia el
interior y de nuevo hacia fuera, donde se une a un sector que apunta
oblicuamente hacia fuera. En la zona del lugar más estrecho, el
orificio de salida 27 está redondeado suavemente.
Las figuras 5A y 5B muestran que el elemento de
esterilización 3 dotado de un recubrimiento de plata que tiene la
forma de un tornillo helicoidal o resorte espiral envuelve al
saliente 11 del asiento de válvula 1 con poca distancia. El espacio
hueco 30 limitado por el sector 14 con forma de manguito del
elemento de junta 2 y el saliente 11, a través del cual fluye el
material fluido en su descarga dosificada, se estrecha, considerado
en sección transversal, con forma de cuña hacia el extremo superior,
de tal modo que el elemento de esterilización 3 roza en la zona
superior al elemento de junta. Éste no es el caso en la zona
inferior del elemento de junta donde el espacio intermedio entre el
elemento de junta y el saliente tiene un ancho considerable.
En la posición de montaje de la válvula aséptica
la cara superior 19 del saliente 11 discurre a ras con la cara
superior 28 de la tapa 6. Esto es válido también para la cara
superior 18 del sector 14 con forma de manguito cuando la válvula
aséptica está cerrada, es decir, cuando el sector anular 13 se apoya
plano sobre la placa base 7. En el estado cerrado, el sector final
superior 17 del sector 14 con forma de manguito del elemento de
junta 2 llena por completo el resquicio anular entre el extremo de
cabeza 12 del saliente 11 y la pared de contorno del orificio de
salida 27.
Cuando el material fluido que está sometido a
presión es comprimido a través de los orificios de paso 10 en la
placa base 7 del asiento de válvula 1, la zona interior radial del
sector anular 13 del elemento de junta 2 es elevada hacia arriba,
como muestra la Fig. 5B, lo que provoca que todo el sector 14 con
forma de manguito se desplace hacia arriba y el sector final 17 del
elemento de junta que hasta ese momento provoca la obturación salga
por arriba fuera del orificio de salida 27. Este movimiento se
realiza de forma suave debido a la cara exterior del sector final
12 del saliente 11 que se estrecha cónicamente y la pared del
agujero redondeada.
Cuando ya no es ejercida presión sobre el
contenido del recipiente, el elemento de junta 2 debido a la
elasticidad de su material vuelve automáticamente a la posición de
partida, pudiendo ser determinada la fuerza de retroceso por
selección de un material elástico adecuado y de las dimensiones
adecuadas, en particular de los espesores de pared del sector
anular 13.
Claims (10)
1. Válvula unidireccional para la descarga de un
material fluido de un recipiente de volumen reducible, con una tapa
que se asienta sobre el cuello del recipiente y presenta un orificio
de salida para el material, con un asiento de válvula (1) que está
dispuesto en el cuello (4) del recipiente y un cuerpo base (7, 8,
9), que se ajusta a la pared interior del cuello (4) del recipiente
y presenta al menos un orificio de paso (10) y un saliente (11) que
se extiende en la dirección axial del cuello (4) del recipiente
hacia el orificio de salida (27), y con una junta (2) que presenta
un sector anular (13), que en el estado cerrado de la válvula se
apoya plano sobre el cuerpo base (7) y obtura el al menos un
orificio de paso (10), y un sector (14), que envuelve al saliente
(11) con distancia radial a excepción de su sector final (17), que
en el estado cerrado de la válvula unidireccional en el orificio de
salida (27) se ajusta en el sector final (12) del saliente (11), y
su sector anular (13) es comprimido radialmente por fuera del al
menos un orificio de paso en el asiento de válvula,
caracterizada porque la junta (2) está hecha de un material
elástico.
2. Válvula unidireccional según la
reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo base
presenta una placa base plana (7) que contiene al menos una
perforación de paso (10) y una pared de contorno (8) que se ajusta
a la pared interior del cuello (4) del recipiente, que se apoya con
un hombro (9) periférico exterior sobre el canto marginal del
cuello (4) del recipiente.
3. Válvula unidireccional según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el saliente (11)
del asiento de válvula (1) tiene una forma cilíndrica circular con
un sector final (12) que se estrecha, achaflanada preferentemente
con forma cónica.
4. Válvula unidireccional según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el canto
superior (19) del saliente (11) está dispuesto dentro del orificio
(27) de recipiente.
5. Válvula unidireccional según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el sector anular
(13) de la junta (2) tiene forma plana y está sujeto por un
saliente anular (26) de la tapa (6) radialmente por fuera del al
menos un orificio de paso (10) apoyado en la placa base (7) del
asiento de válvula (1).
6. Válvula unidireccional según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el canto
superior (18) del sector (14) con forma de manguito de la junta (2)
en el estado cerrado de la válvula está alineado con la cara
superior (28) de la tapa (6).
7. Válvula unidireccional según la
reivindicación 1, caracterizada porque un dispositivo de
esterilización (3) está dispuesto en la trayectoria de flujo del
material fluido.
8. Válvula unidireccional según la
reivindicación 7, caracterizada porque el dispositivo de
esterilización es un elemento de esterilización (3) con forma
espiral, que envuelve al saliente (11), estando el elemento de
esterilización (3) en el estado cerrado de la válvula en la zona
final superior en contacto con el saliente (11), así como con el
sector (14) con forma de manguito de la junta (2).
9. Válvula unidireccional según una de las
reivindicaciones 7 u 8, caracterizada porque el elemento de
esterilización está hecho de plata o de otro metal
oligodinámicamente activo o material de acción bactericida o
recubierto con él.
10. Válvula unidireccional según la
reivindicación 7, caracterizada porque el dispositivo de
esterilización está formado por recubrimiento de al menos piezas
del asiento de válvula y/o de la junta con metales
oligodinámicamente activos o sustancias de acción bactericida.
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