ES2303069T3 - Dispositivo de cierre de valvula. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de cierre para un recipiente, presentando el dispositivo de cierre un cuerpo (2), una válvula (1) que comprende una cabeza de válvula (15) y una pared de unión (12), presentando dicha cabeza de válvula (15) una abertura a través de la cual se puede dispensar el contenido del recipiente y una tapa (5), que se puede desplazar entre las posiciones abierta y cerrada relativas al cuerpo (2) y conformadas para bloquear la abertura (17) en la válvula (1) cuando la tapa (5) está en su posición cerrada, en el que la tapa (5) presenta un saliente anular (51, 55), situado adyacente a la periferia de la cabeza de válvula (15) y la forma de la tapa (5), en el interior de la periferia del saliente (51, 55) está sustancialmente conforme con la forma de la cabeza de válvula (15), de tal modo que cuando la tapa (5) está en su posición cerrada entra en contacto con la cabeza de válvula (15) sustancialmente sobre la totalidad de su área en el interior de la periferia del saliente (51, 55) para reducir al mínimo el volumen entre sí, caracterizado porque el saliente anular (51, 55) está configurado para presionar contra la superficie de la cabeza de válvula (15) en el interior de su periferia o contra el cuerpo (2) adyacente a la pared de unión (12) radialmente hacia fuera de la cabeza de válvula (15), de modo que, en condiciones de utilización, con la tapa (5) en su posición cerrada, el saliente (51, 55) forma un cierre hermético periférico anular alrededor de la abertura de válvula (17) y minimiza el volumen entre la cabeza de válvula (15) y la tapa (5) en el interior del saliente anular (51, 55).
Description
Dispositivo de cierre de válvula.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de cierre utilizado para el cierre hermético de un
recipiente que incorpora una válvula. En particular, el dispositivo
de cierre está diseñado para impedir que se produzcan fugas desde la
válvula durante el transporte o almacenamiento del recipiente.
Muchos productos alimenticios líquidos (v.g.,
miel y salsas, tales como salsa de tomate) son actualmente envasados
en recipientes que incorporan una válvula, que se utilizan para
controlar la dispensación del producto. Además, los artículos de
tocador líquidos, tales como gel para ducha son envasados en dichos
recipientes, porque la válvula permite que el recipiente sea
guardado en una posición invertida sin pérdida sustancial de
producto, al mismo tiempo que permite una fácil dispensación del
producto al accionar la válvula. En numerosos casos, se prefiere una
válvula de autocierre. Una válvula de autocierre se abre en
respuesta a un aumento de la presión del producto en el recipiente,
conseguido, por ejemplo, por un usuario que comprime el recipiente.
Cuando se libera la presión del producto, la válvula asume
automáticamente una configuración cerrada en la que la abertura de
válvula está sustancialmente cerrada. Sin embargo, es conocido que
dichas válvulas sufren algunas fugas en el transcurso del tiempo y
se pueden accionar accidentalmente durante una manipulación indebida
o variación de la presión/temperatura durante el transporte.
Para resolver estos problemas, es conocido
proporcionar una sobrecápsula para la válvula, que impide que la
válvula se abra o tenga fugas, durante un transporte o
almacenamiento prolongado. Muchos tipos diferentes de disposiciones
de sobrecápsula se describen en la técnica anterior. Por ejemplo, en
los documentos JP-A-10236498,
US-A-5.743.443,
US-A-5.632.420 y WO 02/096770A1 se
dan a conocer diseños de sobrecápsulas convencionales con medios
para impedir las fugas desde el orificio de dispensación en la
válvula.
En cambio, la presente invención está basada en
la aceptación de que todas las válvulas tendrán fugas en algún
grado, pero el nivel de fugas se puede controlar a niveles
admisibles reduciendo el volumen de la cavidad en la que puede
producirse las fugas.
En consecuencia, la presente invención da a
conocer un dispositivo de cierre para un recipiente, presentando
dicho dispositivo de cierre un cuerpo, una válvula que comprende una
cabeza de válvula y una pared de unión, presentando dicha cabeza de
válvula una abertura a través de la cual se puede dispensar el
contenido del recipiente y una tapa, desplazable entre posiciones
abierta y cerrada relativas al cuerpo y modelada para bloquear la
abertura en la válvula, cuando la tapa está en su posición cerrada,
en la que la tapa presenta un saliente anular, situado adyacente a
la periferia de la cabeza de la válvula y la forma de la tapa,
dentro de la periferia del saliente, está sustancialmente conforme
con la forma de la cabeza de la válvula dentro del cierre hermético
periférico, de modo que cuando la tapa está en su posición cerrada
entra en contacto con la cabeza de la válvula sobre sustancialmente
la totalidad de su área dentro del cierre hermético periférico para
reducir al mínimo el volumen entre ellas, caracterizado porque el
saliente anular está configurado para presionar contra la superficie
de la cabeza de la válvula dentro de su periferia o contra el cuerpo
adyacente a la pared de unión radialmente hacia fuera de la cabeza
de la válvula, de modo que, en condiciones de uso, con la tapa en su
posición cerrada, el saliente forma un cierre hermético periférico
anular alrededor de la abertura de válvula y reduce al mínimo el
volumen entre la cabeza de la válvula y la tapa dentro del saliente
anular.
Por lo tanto, el dispositivo de cierre según la
invención presenta una posición abierta, en la que el contenido del
recipiente se puede dispensar y una posición cerrada (para
transporte o almacenamiento), en la que la tapa del dispositivo de
cierre define un cierre hermético periférico estanco a los fluidos,
alrededor de la abertura de válvula. La forma de la tapa, dentro del
contorno de este cierre periférico, está estrechamente adaptada a la
forma de la válvula y a las piezas del dispositivo de cierre
circundantes que están incorporadas dentro de la periferia del
cierre hermético. De este modo, el volumen en el que la válvula
puede presentar fugas se reduce al mínimo y cualquier fuga que se
produzca está limitada a un nivel aceptable en opinión de la persona
que lo utiliza.
En una forma de realización preferida de la
invención, el dispositivo de cierre comprende un cuerpo, que soporta
la válvula y está diseñado para acoplar el cuello del recipiente, de
forma retirable (usando una disposición roscada, por ejemplo) o de
forma permanente (utilizando una disposición de ajuste forzado), por
ejemplo. Además, el dispositivo de cierre presenta una tapa, que es
capaz de desplazarse en relación con el cuerpo entre las posiciones
abierta y cerrada. Cuando la tapa está en su posición abierta, el
contenido del recipiente se puede dispensar a través de la abertura
de válvula. Sin embargo, cuando la tapa está en su posición cerrada,
bloquea la abertura de válvula, impidiendo importantes fugas desde
la válvula.
A diferencia de los sistemas de estanqueidad
descritos en la técnica anterior, la tapa no está prevista para
impedir las fugas por completo, sino que el objetivo de la invención
es reducir al mínimo el volumen en que puede producirse las fugas,
controlando, de este modo, las fugas a niveles admisibles. Si el
volumen es suficientemente pequeño, en tal caso las fugas formarán
una película delgada y su tensión superficial impide la formación de
gotas. De este modo, la superficie aparece limpia.
En consecuencia, en la presente invención, la
tapa está provista de un saliente, que está adaptado para formar un
cierre hermético periférico a los fluidos alrededor de la abertura
de válvula. El cierre hermético a los fluidos puede formarse por el
saliente de la tapa aplicando presión directamente a la válvula
alrededor de su abertura. Sin embargo, en algunos casos esto no es
deseable, en particular donde la válvula está fabricada de un
material que es propenso a deformarse cuando se somete a una carga
aplicada. Dicha deformación puede reducir la eficacia del cierre
periférico en el transcurso del tiempo o puede afectar a la
operación de dispensación normal de la válvula.
Una ventaja de la presente invención es que el
cierre periférico puede estar provisto, mediante interacción, entre
las dos superficies más adecuadas. Por lo tanto, si la válvula es
propensa a la deformación, el saliente puede estar dispuesto para
cooperar con el cuerpo del dispositivo de cierre en lugar de la
válvula y crear, de este modo, un cierre hermético a los
fluidos.
En una forma de realización preferida, el
saliente de la tapa y el cuerpo del dispositivo de cierre están
diseñados para formar un cierre hermético del orificio entre ellos,
cuando la tapa está en su posición cerrada.
Para poder reducir al mínimo el volumen en el
que se producen fugas, la forma de la tapa, dentro de la periferia
del saliente debe adaptarse estrechamente a la forma de la válvula
y/o cuerpo del dispositivo de cierre dentro del cierre periférico,
cuando la tapa está en su posición cerrada. Además, si la válvula es
propensa a deformarse y por lo tanto, el cierre periférico se forma
entre el saliente de la tapa y el cuerpo del dispositivo de cierre,
la forma de la válvula que sobresale desde el cuerpo del dispositivo
de cierre debe ser relativamente simple para permitir una adaptación
estrecha de la parte de la tapa dentro del saliente y la parte del
cuerpo del dispositivo de cierre y la válvula dentro del cierre
periférico.
La presente invención se describirá, a
continuación, únicamente a título de ejemplo, haciendo referencia a
los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 muestra una disposición de
estanqueidad de válvula según una primera forma de realización de la
invención, que comprende una válvula de autocierre convencional no
propensa a una deformación excesiva y una tapa, representada en su
posición cerrada.
La Figura 2 muestra una disposición de
estanqueidad de válvula, según una segunda forma de realización de
realización, que comprende una válvula de autocierre convencional no
propensa a una deformación excesiva y una tapa, mostrada en su
posición cerrada.
La Figura 3 ilustra un dispositivo de cierre
según una tercera forma de realización de la invención, que presenta
una válvula de autocierre propensa a deformarse y una tapa,
ilustrada en su posición cerrada.
Cuando sea posible, los componentes similares se
designan utilizando los mismos números de referencia.
Según las Figuras 1 y 2, una disposición de
estanqueidad de válvula comprende una válvula de autocierre
convencional 1 mantenida en un cuerpo 2 mediante una pinza 3 y una
tapa 5, desplazable en relación con el cuerpo 2 entre posiciones
abierta y cerrada. El cuerpo 2 puede formar parte de un recipiente o
de un dispositivo de cierre. En las Figuras 1 y 2, la pinza se
ilustra unida a la superficie interna del cuerpo 2, aunque se
apreciará que se pueden invertir las posiciones relativas del cuerpo
2 y de la pinza 3 y que la pinza 3 se puede unir a la superficie
exterior del cuerpo 2. La pinza 3 fija la válvula 1 en el cuerpo 2,
por medio de una unión de ajuste forzado 23 entre el cuerpo 2 y
la
pinza 3.
pinza 3.
La válvula 1 comprende una brida de fijación 11,
unida a una cabeza de válvula 15 mediante una pared de unión 12. La
cabeza de la válvula adopta la forma de un disco cóncavo hacia el
interior, con una abertura 17 provista en su centro. En las Figuras
1 y 2, la pared de unión 12 de la válvula 1 adopta la forma de un
codo en forma de V, aunque se conocen de la técnica anterior
numerosas configuraciones diferentes de paredes de unión. Por
ejemplo, la pared de unión puede tener una configuración plegada
suelta, que funciona como un diafragma rodante sobre la abertura de
válvula o una configuración lineal simple, que solamente se estira
en una pequeña magnitud, cuando se abre la
válvula.
válvula.
Haciendo referencia a continuación a la Figura
1, la tapa 5 está provista de un saliente anular 51, que enmarca
circularmente la abertura de válvula 17. El saliente anular 51 está
diseñado para aplicar una fuerza de estanqueidad axial F a la cabeza
de la válvula 15, que está tensada por el soporte opuesto 31
proporcionado por la pinza 3. La interacción entre el saliente
anular 51, la cabeza de la válvula 15 y el soporte 31 produce la
fuerza de estanqueidad F, que crea un cierre hermético a los fluidos
A alrededor de la periferia de la abertura de válvula 17. La forma
de la tapa, dentro de la periferia del saliente 51, se adapta
estrechamente a la forma de la cabeza de la válvula 15 dentro de la
periferia del cierre hermético anular A. De este modo, el volumen
definido entre la tapa 5 y la cabeza de válvula 15, dentro de la
periferia del cierre hermético anular A, se reduce a un mínimo, con
lo que se minimiza el volumen de fugas que puede producirse desde la
abertura de válvula 17.
La Figura 2 representa una disposición de
estanqueidad de válvula alternativa, en la que ninguna fuerza se
aplica a la cabeza de la válvula 15. Esto puede ser una
consideración importante cuando el diseño de la cabeza de la válvula
es crítico y por lo tanto, la aplicación de fuerzas a la cabeza de
la válvula durante un periodo prolongado es indeseable. En esta
disposición, el cuerpo 2 está diseñado para aplicar una fuerza de
estanqueidad radial F a la pared de unión 12. Las dimensiones de la
abertura en el cuerpo 2, a través de la cual sobresale la cabeza de
válvula 15, se seleccionan para proporcionar la fuerza de
estanqueidad radial necesaria F para formar un cierre anular
hermético a los fluidos A. En esta disposición, la tapa 5 presenta
una brida anular 55, que está dispuesta para formar un cierre
hermético del orificio con un collar anular 25 provisto en el cuerpo
2. La punta 56 de la brida anular 55 puede diseñarse asimismo para
formar un cierre hermético frontal en el interior del rebaje 21
formado en el cuerpo 2 adyacente al collar 25.
El cierre hermético a los fluidos A se extiende
alrededor de la periferia de la cabeza de válvula 15 y de este modo,
abarca la abertura de válvula 17. La forma de la tapa 5, en el
interior de la periferia de la brida anular 55, se adapta
estrechamente a la forma de la válvula 1 en el interior de la
periferia del cierre hermético anular A. De este modo, el volumen
definido entre la tapa 5, la cabeza de válvula 15 y la pared de
unión de válvula 12 dentro de la periferia del cierre hermético
anular A se reduce a un mínimo. De este modo, se reduce al mínimo el
volumen de fugas que puede producirse desde la abertura de válvula
17.
Haciendo referencia a continuación a la Figura
3, que representa un dispositivo de cierre, según la presente
invención, que incorpora una válvula, que está fabricada de un
material que es propenso a la deformación o distorsión, cuando se
somete a una carga aplicada durante periodos prolongados, por
ejemplo TPE (elastómero termoplástico). La ventaja del TPE es que se
puede utilizar para fabricar válvulas a bajo coste y es adecuado
para el moldeo secuencial por otros materiales tales como
polipropileno rígido (PP).
En la forma de realización representada en la
Figura 3, una válvula de TPE 1 está secuencialmente configurada para
un anillo de polipropileno rígido 16. El anillo de polipropileno 16
está sujeto en cuerpo del dispositivo de cierre 2 y se mantiene en
su lugar mediante una perla de soldadura 22. La válvula presenta una
cabeza cóncava hacia su interior y con forma de disco 15, que está
unida al anillo de polipropileno 16 mediante una pared de unión 12.
Además, el cierre está provisto de una tapa retirable 5, que está
cerrada en el cuerpo 2 y fijada en su posición por medio de una
disposición de ajuste forzoso 24. La tapa 5 no aplica ninguna fuerza
a la válvula 1, porque esto podría causar distorsión. En cambio, la
tapa 5 presenta una brida anular 55, que está diseñada para cooperar
con el cuerpo del dispositivo de cierre 2 para formar un cierre
hermético periférico a los fluidos alrededor de la abertura de
válvula 17. La brida anular 55 está dispuesta para formar un cierre
de penetración en el interior de un canal anular 21 provisto en el
cuerpo 2. La punta de la brida anular 55 puede diseñarse también
para formar un cierre hermético frontal dentro del canal anular 21
según se describió anteriormente con referencia a la forma de
realización ilustrada en la Figura 2. De este modo, la brida anular
55 puede adaptarse para formar un cierre hermético periférico a los
fluidos A en la forma de un cierre hermético del orificio, un cierre
hermético frontal o una combinación de ambos.
El cierre hermético a los fluidos A se extiende
alrededor de la periferia de la cabeza de válvula 15 y de este modo,
abarca la abertura de válvula 17. La forma de la tapa 5, en el
interior de la periferia de la brida anular 55, se adapta
estrechamente a la forma de la válvula 1 en el interior de la
periferia del cierre hermético anular A. De este modo, el volumen
definido entre la tapa 5, la cabeza de válvula 15 y la pared de
unión de la válvula 12, dentro de la periferia del cierre hermético
anular A, se reduce a un mínimo. De este modo, se reduce al mínimo
el volumen de fugas que puede producirse desde la abertura de
válvula 17.
Las formas de realización descritas
anteriormente se dan a conocer únicamente a título ilustrativo de la
invención y muchas otras configuraciones de válvula y disposición
del dispositivo de cierre resultarán evidentes para un experto en la
materia. La invención es idealmente adecuada para cierres herméticos
de líquidos, en los que la reducción en el volumen de fugas permite
que se produzcan efectos de tensión superficial positiva. Sin
embargo, la invención es también adecuada para cierres herméticos de
gas (por ejemplo, para alimentos procesados y/o rellenados de forma
aséptica), en los que se necesita un cierre hermético de calidad. El
dispositivo de cierre de la válvula según la presente invención
puede cumplir este requisito y de este modo, no se requiere un
cierre hermético de hoja metálica separado (p.ej., dispositivos de
cierre para botellas de salsas que suelen necesitar una hoja
metálica de barrera bajo el dispositivo de cierre).
Claims (10)
1. Dispositivo de cierre para un recipiente,
presentando el dispositivo de cierre
un cuerpo (2), una válvula (1) que comprende una
cabeza de válvula (15) y una pared de unión (12), presentando dicha
cabeza de válvula (15) una abertura a través de la cual se puede
dispensar el contenido del recipiente y una tapa (5), que se puede
desplazar entre las posiciones abierta y cerrada relativas al cuerpo
(2) y conformadas para bloquear la abertura (17) en la válvula (1)
cuando la tapa (5) está en su posición cerrada,
en el que la tapa (5) presenta un saliente
anular (51, 55), situado adyacente a la periferia de la cabeza de
válvula (15) y la forma de la tapa (5), en el interior de la
periferia del saliente (51, 55) está sustancialmente conforme con la
forma de la cabeza de válvula (15), de tal modo que cuando la tapa
(5) está en su posición cerrada entra en contacto con la cabeza de
válvula (15) sustancialmente sobre la totalidad de su área en el
interior de la periferia del saliente (51, 55) para reducir al
mínimo el volumen entre sí,
caracterizado porque el saliente anular
(51, 55) está configurado para presionar contra la superficie de la
cabeza de válvula (15) en el interior de su periferia o contra el
cuerpo (2) adyacente a la pared de unión (12) radialmente hacia
fuera de la cabeza de válvula (15), de modo que, en condiciones de
utilización, con la tapa (5) en su posición cerrada, el saliente
(51, 55) forma un cierre hermético periférico anular alrededor de la
abertura de válvula (17) y minimiza el volumen entre la cabeza de
válvula (15) y la tapa (5) en el interior del saliente anular (51,
55).
2. Dispositivo de cierre según la reivindicación
1 que comprende un elemento de soporte (31) en el lado opuesto de la
cabeza de válvula (15) desde la tapa (2) para soporte contra la
fuerza de estanqueidad proporcionada por el saliente anular
(51).
3. Dispositivo de cierre según la reivindicación
1, en el que el cuerpo (2) presenta una cara de estanqueidad y el
saliente (55) en la tapa (5) se acopla con la cara de cierre
hermético del cuerpo (2) para formar un cierre periférico alrededor
de la abertura de válvula (17).
4. Dispositivo de cierre según la reivindicación
3, en el que el saliente (55) y la cara de estanqueidad del cuerpo
(2) están adaptadas para formar un cierre hermético del orificio
entre ambos.
5. Dispositivo de cierre según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo (2) está dispuesto
para aplicar una fuerza de estanqueidad radial a la pared de unión
(12).
6. Dispositivo de cierre según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la válvula (1) está formada
de forma íntegra con el cuerpo (2).
7. Dispositivo de cierre según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que la válvula (1) es una válvula de
cierre automático que presenta una brida (11) adaptada para
comprimirse entre el cuerpo del dispositivo de cierre (2) y una
pinza (3), una cabeza de válvula (15) que define la abertura de
válvula (17) y una pared de unión (12) entre las mismas.
8. Dispositivo de cierre según la reivindicación
7, en el que la pared de unión de la válvula (12) presenta una
configuración sustancialmente lineal para permitir que la forma de
la tapa (5), en el interior del saliente (51, 55) esté
sustancialmente conforme con la forma del cuerpo (2) y/o la cabeza
de válvula (15) en el interior del cierre periférico.
9. Dispositivo de cierre según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la tapa (5) presenta un tapón
en el interior de la periferia del saliente anular (51, 55) y el
tapón está configurado para estar sustancialmente conforme con la
forma del cuerpo (2) y/o válvula (1) en el interior del cierre
periférico.
10. Recipiente en combinación con un dispositivo
de cierre según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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