ES2346210T3 - Valvula de dispensacion para recipiente. - Google Patents
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Abstract
Válvula de dispensación (10) para su disposición de cierre estanco con respecto a, y para la dispensación de un producto desde, una abertura de descarga de un recipiente, teniendo dicha válvula (10): una porción marginal (22) adaptada para encajar formando un cierre estanco cuando dicha válvula (10) está dispuesta formando un cierre estanco con respecto a la abertura de descarga del recipiente; y una porción (24) del cabezal que (1) está lateralmente hacia adentro de dicha porción marginal (22), (2) tiene un lado exterior (34) de contacto con el medio ambiente, y (3) tiene un lado interior (36) de contacto con el producto, teniendo dicho lado exterior (34) de la porción (24) del cabezal una forma genéricamente cóncava cuando se observa desde el exterior del recipiente, incluyendo dicha porción (22) del cabezal un orificio normalmente cerrado (26) que se abre para permitir el flujo a través del mismo en respuesta a una diferencia de presión en sentido transversal a dicha válvula (10); y teniendo dicha válvula (10) un manguito de conexión (28) resiliente, flexible, que tiene una superficie interior de contacto con el producto y una superficie exterior (52) de contacto con el medio ambiente, teniendo dicho manguito de conexión (28) una sección transversal en forma genérica de U invertida que define (1) un primer montante (54) conectado con dicha porción marginal (22), y (2) un segundo montante (56) conectado con dicha porción (24) del cabezal para posicionar dicha porción (24) del cabezal separada lateralmente hacia adentro respecto de dicho primer montante (54) para facilitar el desplazamiento de dicha porción (24) del cabezal cuando se dispensa el producto desde el recipiente, caracterizada porque dicha válvula (10) está montada en un cierre de dispensación (12) que está separada de, pero que es acoplable de forma desmontable, a dicho recipiente alrededor de dicha abertura, y porque dicho segundo montante (56) es más corto que dicho primer montante (54); y cada uno de dichos montantes (54, 56) tiene un grosor sustancialmente uniforme, y en la cual dicho primer montante (54) es más grueso que dicho segundo montante (56).
Description
Válvula de dispensación para recipiente.
La presente invención se refiere a una válvula
para dispensar un producto desde un recipiente. La válvula resulta
especialmente apropiada para su uso en un cierre de dispensación de
un recipiente flexible comprimible.
Existe una amplia variedad de envases que
incluyen (1) un recipiente, (2) un sistema de dispensación que se
extiende como una pieza unitaria de, o como un medio de fijación a,
el recipiente, y (3) un producto contenido dentro del recipiente.
Un tipo de envase del tipo indicado emplea una válvula de
dispensación para descargar una o más corrientes de productos (que
pueden ser un líquido, una crema o un producto particulado). Véase,
por ejemplo, la Patente estadounidense No. 5.839.614 transferida a
AptarGroup, Inc. la cual divulga una válvula de dispensación de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación adjunta 1. El envase
incluye una válvula flexible, resiliente, de cierre automático,
tipo hendiduras en un extremo de una botella o recipiente
genéricamente flexible. La válvula está normalmente cerrada y puede
resistir el peso del producto cuando el recipiente está
completamente invertido, de manera que el producto no se escape
fuera del recipiente a menos que el recipiente sea comprimido.
Cuando el recipiente es comprimido y el interior es sometido a una
presión incrementada suficiente, de manera que exista una
diferencia de presiones predeterminada a través de la válvula, la
válvula se abre. En la forma de realización preferente la válvula
permanece abierta, al menos hasta que la presión del recipiente cae
por debajo de un valor predeterminado. De acuerdo con las formas de
realización preferente divulgadas en la Patente estadounidense No.
5.839.614, la válvula puede estar diseñada para cerrarse de golpe
sin la diferencia de presiones a través de la válvula abierta cae
por debajo de una cantidad predeterminada. La válvula puede también
estar diseñada para abrirse hacia adentro para dar salida al aire
hacia el interior del recipiente cuando la presión dentro del
recipiente es inferior a la presión externa ambiente, y ello prepara
el retorno de la pared resiliente del recipiente desde una
situación interiormente comprimida a una situación normal,
descomprimida.
El documento WO 99/37552 da a conocer otro
cierre de dispensación para envase que contiene una bebida
consumible que comprende una base de cierre que se rosca sobre la
abertura de salida de la botella, y un sobretapón que se conecta
con pivoteo a la base de cierre.
Sería deseable proporcionar una válvula mejorada
destinada a un sistema de dispensación que posibilita
beneficiosamente que el usuario situase fácilmente el extremo de
descarga con la válvula del recipiente invertida sobre un
receptáculo de recepción u otro área diana minimizando al tiempo la
turbulencia en la descarga del producto.
Dicha válvula mejorada facilitaría una cómoda
dispensación del producto cuando el interior del recipiente
estuviera presurizado (por ejemplo, cuando el recipiente fuera
comprimido o cuando la presión interna del recipiente se
incrementara por otros medios).
Sería ventajoso si dicha válvula mejorada
pudiera adaptarse a botellas, recipientes o envases que tuvieran
una variedad de formas y que estuvieran construidas a partir de una
diversidad de materiales.
Adicionalmente sería deseable si dicha válvula
mejorada pudiera ser compatible con unas técnicas de fabricación
eficaces, de alta calidad y gran volumen, con una tasa de devolución
del producto reducida para producir una válvula con características
operativas consistentes.
La presente invención proporciona una válvula de
dispensación mejorada que puede adaptarse a diseños con los
beneficios y características anteriormente expuestos.
La presente invención se define mediante una
válvula de dispensación según la reivindicación 1, la
reivindicaciones 2 a 7 se refieren específicamente a realizaciones
ventajosas de la válvula de dispensación según la reivindicación
1.
La presente invención proporciona una válvula de
acuerdo con la reivindicación 1 para dispensar un producto desde un
recipiente y la válvula se abre una vez que la presión interior del
recipiente aumenta para establecer una diferencia de presiones
predeterminada en sentido transversal a la válvula. La válvula puede
adaptarse para la descarga de líquidos, cremas, o material
particulado, incluyendo polvos.
La válvula está adaptada para su uso en la
dispensación de un producto desde un recipiente que tenga una
abertura. La válvula puede estar constituida como una pieza
unitaria de un extremo de dicho recipiente o puede estar montada en
un conjunto separado que esté permanentemente o de forma desmontable
unido al recipiente.
La forma preferente de la válvula está adaptada
para quedar dispuesta de forma que se cierre herméticamente con
respecto a, y para la dispensación del producto desde, la abertura
de descarga del recipiente. La válvula incluye una porción marginal
adaptada para ser encajada y cerrarse herméticamente cuando la
válvula está dispuesta para cerrar herméticamente con respecto a la
abertura de descarga del recipiente. La válvula incluye también una
porción del cabezal que (1) está situada lateralmente hacia el
interior de la porción marginal, (2) tiene un lado exterior para
interconectar con el medio ambiente, y (3) tiene un lado interior
para interconectar con el producto. Una porción del lado interior
del cabezal de la válvula define una superficie periférica externa
o superficie marginal del cabezal de la válvula correspondiente al
grosor de la periferia del cabezal de la válvula.
La porción del cabezal incluye también un
orificio normalmente cerrado que se abre para permitir el flujo a
su través en respuesta a la diferencia de presiones en sentido
transversal a la válvula. En la forma de realización preferente, el
orificio está definido por una pluralidad de hendiduras que se
extienden 1) a través de la porción del cabezal existente entre el
lado exterior y el lado interior y (2) lateralmente a partir de un
origen común de forma que se definen unas aletas mediante las
hendiduras terminando cada hendidura en un extremo exterior. El
orificio se abre mediante el desplazamiento hacia afuera de las
aletas cuando la presión en el interior del recipiente excede la
presión sobre el exterior de la válvula en una cantidad
predeterminada.
De acuerdo con una forma de realización
preferente, la porción del cabezal de la válvula cerrada puede
caracterizarse también por tener una forma genéricamente cóncava
cuando se observa desde el exterior del recipiente. El lado
interior de la porción del cabezal tiene preferentemente un área
central plana y una porción radialmente exterior genéricamente
curvada que se ahusa hacia el área central plana, de forma que los
lados exterior e interior convergen hacia el área central plana
para proporcionar una construcción ahusada de grosor reducido.
En una forma de realización preferente, la
válvula tiene un manguito de conexión flexible, resiliente. El
manguito de conexión tiene una sección transversal en forma de U
genéricamente invertida que define (1) un primer montante que está
conectada con la porción marginal de la válvula y (2) un segundo
montante conectada con la porción del cabezal de la válvula. El
manguito de conexión sitúa la porción del cabezal de forma que se
sitúe separada lateralmente hacia adentro respecto del primer
montante para facilitar el desplazamiento de la porción del cabezal
cuando se dispensa el producto desde un recipiente. El manguito de
conexión sitúa también la porción del cabezal de forma que un plano
horizontal que atraviese la porción del cabezal se extienda
genéricamente a través de o hacia afuera respecto de la porción
marginal. El primer y segundo montantes son preferentemente de
grosor sustancialmente uniforme, siendo el primer montante más
grueso que el segundo montante. El segundo montante es
preferentemente más corto que el primer montante.
Otras numerosas ventajas y características de la
presente invención se pondrán fácilmente de manifiesto a partir de
la subsecuente descripción detallada de la invención, a partir de
las reivindicaciones y a partir de los dibujos que se
acompañan.
En los dibujos que se acompañan que forman parte
de la memoria descriptiva, y en los cuales las mismas referencias
numerales se emplean para designar las mismas partes a lo largo de
la misma,
la Fig. 1 es una vista en corte transversal de
un cierre de dispensación que tiene una válvula de dispensación de
acuerdo con la presente invención, con la válvula mostrada en la
posición completamente cerrada y completamente retraída;
la Fig. 2 es una vista en corte transversal del
cierre de dispensación y de la válvula de dispensación, con la
válvula mostrada en la posición completamente cerrada y parcialmente
extendida;
la Fig. 3 es una vista en corte transversal del
cierre de dispensación y de la válvula de dispensación, con la
válvula mostrada en la posición completamente cerrada y
completamente extendida; y
la Fig. 4 es una vista en corte transversal del
cierre de dispensación y de la válvula de dispensación con la
válvula mostrada en una posición completamente abierta y
completamente extendida.
Aunque la invención es susceptible de
realización en muchas formas diferentes, la memoria descriptiva y
los dibujos que se acompañan divulgan, como ejemplo de la
invención, sólo algunas formas específicas. La invención no
pretende quedar limitada a las formas de realización así descritas.
El ámbito de la invención se determina en las reivindicaciones
adjuntas.
Para facilitar la descripción, la válvula de
dispensación de la presente memoria se describe en la orientación
específica que tendría en la parte superior de un recipiente cuando
el recipiente está almacenado en posición vertical sobre su base, y
términos como superior, inferior, horizontal, etc., se utilizan con
referencia a esta posición. Debe entenderse, sin embargo, que la
válvula de dispensación de la presente invención puede fabricarse,
almacenarse, transportarse, usarse y venderse en una orientación
distinta de la posición descrita.
\newpage
La válvula de dispensación de la presente
invención es apropiada para su uso en una variedad de recipientes
convencionales o especiales y de cierres que tengan diversos
diseños, cuyos detalles, aunque no se ilustran o describen, serían
evidentes a los expertos en la materia así como el entendimiento de
dichos recipientes y cierres. El recipiente per se (y el
cierre, si se emplea) no forma parte de la presente invención.
La actual forma de realización preferente de la
válvula de dispensación se designa genéricamente en las Figuras
mediante el número de referencia 10. La válvula 10 está montada en
un cierre de dispensación 12 de un recipiente (no mostrado), pero
puede montarse directamente en un recipiente de acuerdo con lo
expuesto más adelante en la presente memoria.
Como puede observarse en las Figs. 1 a 4, el
cierre 12 tiene una faldilla 14, una pared anular que se extiende
hacia adentro 16, y una base 18 que tiene una abertura 20.
El interior de la faldilla 14 puede definir un
hilo de rosca 15. La faldilla 14 está adaptada para recibir el
extremo superior del cuello de un recipiente (no mostrado) y el hilo
de rosca de la faldilla está adaptado para encajar de modo
complementario con un hilo de rosca del cuello de un recipiente.
Alternativamente, en lugar del cierre 12 con la
faldilla 14, el cierre 12 podría estar provista de algún otro medio
de conexión del recipiente, como por ejemplo una nervadura de encaje
a presión (no mostrada), en lugar del hilo de rosca para encajar
con un surco complementario (no mostrado) del cuello de un
recipiente. El cierre 12 podría también estar permanentemente
fijada a un recipiente por medio de fusión de inducción, fusión
ultrasónica, encolado, o similar, dependiendo de los materiales
utilizados para el cierre y el recipiente.
El cierre 12 podría también estar constituida
como una pieza unitaria, o extensión, de un recipiente. En algunas
aplicaciones puede ser deseable eliminar el cierre totalmente, y en
su lugar unir la válvula 10 directamente a un pico de un recipiente
o a alguna otra característica estructural de un recipiente que
defina una abertura. La válvula 10 podría estar unida directamente
a un recipiente con adhesivo, o con moldeo por
bi-inyección, o como una estructura unitariamente
moldeada con un recipiente, con otro medio apropiado.
La faldilla 14 del cierre puede tener cualquier
configuración apropiada. El recipiente podría tener cualquier
estructura apropiada para ser alojada dentro de la particular
configuración del cierre 12, y la parte principal del recipiente
puede tener una forma en corte transversal diferente que el cuello
del recipiente y la faldilla 14 del cierre.
El cierre 12 está adaptada para ser utilizada
con un recipiente que tenga una embocadura u otra abertura para
proporcionar acceso al interior del recipiente y a un producto
contenido dentro del mismo. El producto puede ser, por ejemplo, un
producto líquido comestible. El producto podría ser también
cualquier otro material líquido, sólido, o gaseoso, incluyendo,
pero sin quedar limitado a, un polvo, un material particulado, un
producto alimenticio, un producto para el cuidado personal, un
producto de limpieza industrial o doméstico, u otros compuestos
químicos (por ejemplo, compuestos para su uso en actividades que
impliquen manufacturación, mantenimiento comercial o doméstico,
construcción, agricultura, etc.).
El recipiente sería normalmente un recipiente
comprimible con una pared o unas paredes flexibles que pudiera
agarrarse por el usuario y apretarse o comprimirse para incrementar
la presión interna en el interior del recipiente para forzar la
salida del producto fuera del recipiente y a través del cierre 12.
La pared del recipiente normalmente tiene suficiente resiliencia
inherente para que, cuando se retiran las fuerzas compresoras, la
pared del recipiente vuelva a su forma normal relajada. Dicha
estructura de pared comprimible es preferente en muchas
aplicaciones, pero puede no ser necesaria o preferente en otras. Por
ejemplo, en algunas aplicaciones puede ser deseable emplear un
recipiente genéricamente rígido y presurizar el interior del
recipiente en momentos seleccionados con un pistón u otro sistema
de presurización.
Una junta estanca convencional, anular, de
"tenaza de cangrejo" 21, u otro tipo de junta estanca
convencional o especial, podría incorporarse para su proyección
hacia abajo desde el interior del cierre para encajar y cerrar
herméticamente una porción superior anular de un recipiente
adyacente a la abertura del recipiente.
La válvula 10 puede quedar retenida dentro del
cierre 12 mediante cualquier medio adecuado, incluyendo, por
ejemplo, una o más bridas deformadas o moldeadas de retención (no
mostradas) situadas sobre el cierre o con un anillo de retención 23
que puede estar situado dentro del cierre en un encaje de presión
con la pared 16, o que puede fijarse de otra forma en el cierre. La
válvula 10 podría también estar directamente anclada entre la parte
superior del recipiente y el cierre. Alternativamente, la porción
superior del recipiente podría ser moldeada como un cierre unitaria
con el recipiente, y la válvula podría fijarse apropiadamente en el
extremo del cierre del recipiente insertando y uniendo la válvula a
través de un extremo inferior abierto del cierre que a continuación
se cierre mediante cualquier medio apropiado.
Como se muestra en las Figs. 1 a 4, la válvula
10 incluye una porción marginal o brida 22, un cabezal 24 de la
válvula con un orificio de descarga 26 situado dentro de ella, y un
manguito de conexión 28, que tiene un extremo conectado con la
brida 22 de la válvula y el extremo opuesto conectado con el cabezal
24 de la válvula adyacente a una superficie marginal o periférica
de la misma.
El manguito de conexión 28 tiene una
construcción resilientemente flexible, de forma que cuando se
incrementa suficientemente la presión dentro de un recipiente, el
cabezal 24 de la válvula gira hacia afuera hasta una posición
completamente extendida en la que la válvula 10 resulta
completamente abierta para adaptarse a la descarga del contenido
del recipiente.
Con referencia a las Figs. 1 a 4, la válvula de
dispensación ilustrada 10 tiene una construcción de una pieza,
constituida integralmente o de forma unitaria. La válvula 10 tiene
un lado interior que está en contacto con el producto fluido de un
recipiente. La válvula 10 tiene un lado exterior opuestamente
orientado que está en contacto con el entorno ambiental. La válvula
10 está preferentemente moldeada con un material resilientemente
flexible, y en el ejemplo ilustrado el material comprende caucho de
silicona que es sustancialmente inerte para evitar su reacción con,
y/o adulteración del producto constitutivo del envase. En un
procedimiento previsto de fabricar la válvula 10 de la presente
invención, la válvula 10 es fabricada a velocidades relativamente
altas mediante el moldeo del caucho de silicona líquida.
En la forma de realización ilustrada, la brida
marginal 22 de la válvula 10 tiene una forma plana anular, y la
brida 22 de la válvula tiene una configuración en sección
transversal sustancialmente en cola de milano con una exterior o
primera superficie frustocónica 30, y una segunda o interior
superficie frustocónica 32. La brida 22 marginal de la válvula
tiene un grosor sustancial entre la primera, o exterior, superficie
frustocónica 30 y la segunda o interior, superficie frustocónica 32
que es comprimida de forma resiliente mediante el anillo de
retención 23 tras el montaje de la válvula
en un cierre o entre un cierre y un recipiente para constituir entre ellos una segura junta estanca resistente a las fugas.
en un cierre o entre un cierre y un recipiente para constituir entre ellos una segura junta estanca resistente a las fugas.
La válvula 10 tiene una porción 24 del cabezal
(Figs. 1 a 4), que tiene una forma en planta circular y una
construcción genéricamente ahusada que es más gruesa en la porción
radialmente exterior del cabezal 24 de la válvula, y más delgada en
la porción radialmente interior de la misma. Esta construcción
ahusada contribuye a conseguir la apertura de acción rápida de la
válvula 10, según se describirá más adelante. Más concretamente, en
el ejemplo ilustrado, el cabezal 24 de la válvula tiene un lado o
superficie exterior 34 de contacto con el medio ambiente. La
superficie exterior 34 tiene una configuración en alzado lateral
conformada con exactitud que se abre o curva hacia afuera, en
dirección al exterior de un recipiente, y una superficie 34 que está
definida por un primer radio predeterminado. La superficie exterior
34 del cabezal de la válvula se extiende continuamente hacia la
pared lateral interior del manguito de conexión 28, que se extiende
desde la periferia del cabezal 24 hasta la porción marginal 22.
El cabezal 24 de la válvula incluye también un
lado o superficie interior 36 (Figs. 1 a 4) de contacto con el
producto de un recipiente. La superficie lateral interior 36 del
cabezal de la válvula tiene una porción marginal 38 con una
configuración en alzado lateral conformada con precisión que se abre
o curva hacia afuera, en dirección al exterior de un recipiente, y
se define por un segundo radio predeterminado. El radio de la
porción marginal 38 de la superficie interior 36 es mayor que el
radio de la superficie exterior 34, de forma que las dos
superficies convergen hacia el centro del cabezal 24 de la válvula a
la altura del centro del orificio 26, y proporciona la construcción
ahusada hacia adentro anteriormente señalada del cabezal 24 de la
válvula. El radio de la superficie exterior y el radio de la
superficie interior pueden cada uno caracterizarse como un radio
esférico.
La superficie interior 36 del cabezal 24 de la
válvula incluye también una porción central o área central plana
40, que tiene una forma en planta circular, con una configuración en
alzado lateral lisa o plana, orientada genéricamente en
perpendicular para descargar el orificio 26. La inserción de la
porción marginal 38 del cabezal de la válvula y de la porción
central plana 40 del cabezal 24 de la válvula define un punto
circular 42. La porción central plana 40 del cabezal 24 de la
válvula contribuye a la mejora de la característica de apertura de
la válvula 10, según se expone más adelante.
En la forma de realización ilustrada, el
perímetro del cabezal 24 de la válvula está preferentemente definido
por una superficie periférica frustocónica o superficie marginal 44
que comienza en un borde exterior periférico 45 de la porción
marginal 38 del cabezal, y se extiende hacia afuera a partir de la
misma con un ahusamiento ligero, fundiéndose finalmente con el
manguito de conexión 28. El borde 45 puede caracterizarse como un
borde periférico circular. El diámetro exterior del cabezal 24 de
la válvula, según se mide a lo largo del borde periférico 45, es
sustancialmente más pequeño que el diámetro interior de la brida
marginal 22. Esta separación entre el cabezal 24 de la válvula y la
brida marginal 22 permite, entre otras cosas que el cabezal 24 de la
válvula gire libremente en dirección axial a través del centro de
la brida marginal 22.
En la forma de realización preferente ilustrada,
la válvula 10 tiene una configuración genéricamente circular
alrededor de un eje geométrico longitudinal que se extiende a través
de la válvula 10, y un orificio 26 está definido por una pluralidad
de hendiduras 46 que irradian lateralmente a partir del eje
geométrico longitudinal. Preferentemente, hay cuatro hendiduras 46.
Podría emplearse un número mayor o menor de hendiduras. Las
hendiduras 46 se extienden transversalmente a través de la porción
del cabezal 24 desde el lado o superficie exterior 34 hasta el lado
o superficie interior 36.
En la forma de realización ilustrada preferente,
las hendiduras 46 se extienden lateralmente a partir de un origen
común sobre el eje geométrico longitudinal para definir cuatro
aletas 48 (Figs. 1 a 4) que se doblan hacia afuera y permiten
selectivamente que fluya el producto desde un recipiente a través de
la válvula 10. Cada hendidura 46 termina en un extremo radialmente
exterior. En la forma de realización ilustrada preferente, las
hendiduras 46 son de igual longitud, aunque las hendiduras podrían
tener una longitud desigual.
En la forma de realización preferente, cada
hendidura 46 es plana y paralela al eje geométrico central de la
válvula. Cada hendidura 46 define preferentemente un emplazamiento
geométrico lineal a lo largo del lado exterior 34 de la porción del
cabezal y a lo largo del lado interior 36 de la porción del cabezal.
Preferentemente, las hendiduras 34 divergen a partir de un origen
sobre el eje geométrico longitudinal y definen unos ángulos de
igual tamaño entre cada par de hendiduras adyacentes 46, de manera
que las aletas 48 son de igual tamaño. Preferentemente, cuatro
aletas 46 divergen en ángulos de 90º para definir dos hendiduras más
largas de intersección, mutuamente perpendiculares. Las hendiduras
46 están constituidas preferentemente de forma que las caras
laterales opuestas de las aletas 48 adyacentes de la válvula se
cierren herméticamente entre sí cuando el orificio de descarga 26
está en su posición normal, completamente cerrada. La longitud y
localización de las hendiduras 46 puede ajustarse para variar la
presión de apertura de la válvula 10, así como otras características
de la dispensación.
Debe entenderse que el orificio 26 puede asumir
muchas formas, tamaños y/o configuraciones diferentes de acuerdo
con las características de dispensación deseadas. Por ejemplo, el
orificio 26 puede también incluir cinco o más hendiduras,
particularmente cuando se desean corrientes más grandes o más anchas
y/o el producto es un material particulado o un líquido que
contiene agregados.
El manguito de conexión 28 se presenta en forma
de diafragma rodante, con una configuración en planta circular
hueca, y una sección transversal en forma genérica de U que define
una superficie interior 50 y una superficie exterior 52. El
manguito de conexión 28 tiene un primer montante 54 (Fig. 1) que
está conectado con la porción marginal 22 de la válvula 10 y un
segundo montante 56 (Fig. 1) que está conectado con la porción del
cabezal 28 de la válvula 10. El segundo montante 56 es
preferentemente más corto que el primer montante 54.
El grosor de cada pie puede variar, y el grosor
del primer pie 54 puede ser el mismo que el grosor del segundo
montante 56. Sin embargo, en la forma de realización preferente
ilustrada, el primer montante 54 y el segundo montante 56 tienen
cada uno un grosor sustancialmente uniforme, siendo el primer
montante 54 más grueso que el segundo pie 56. De acuerdo con una
forma de realización preferente, el grosor del primer montante 54 es
de aproximadamente 3,81 mm (0,015 pulgadas) y el grosor del segundo
montante 56 es de aproximadamente 0,178 mm (0,015 pulgadas).
Podrían emplearse otros grosores, dependiendo del tipo de producto
que va a dispensarse y/o del diámetro o tamaño total de la
válvula.
En la forma de realización preferente ilustrada,
el primer montante 54 y el segundo montante 56 son sustancialmente
paralelos entre sí, y están ambos orientados sustancialmente
perpendiculares a un plano horizontal que atraviesa el cabezal 24
de la válvula. El primer montante 54 tiene una porción terminal 58
que se extiende axialmente hacia afuera a partir de una porción
interior 60 de la porción marginal 22. El segundo montante 56 tiene
una porción terminal 62 que se extiende axialmente hacia afuera a
partir de la porción marginal 45 del cabezal 24 de la válvula para
situarse genéricamente contigua a, y fundirse con la superficie
marginal 44 del cabezal 24 de la válvula. El manguito de conexión
28 sitúa el cabezal 24 de la válvula de forma que un plano
horizontal que atraviesa el cabezal 24 de la válvula se extiende a
través de o por fuera de la porción marginal 22. El término
"plano horizontal" se utiliza en la presente memoria con
referencia a una válvula de dispensación orientada verticalmente 10
como se muestra en las Figs. 1 a 4. Dicho plano puede también
caracterizarse como un plano genéricamente normal o perpendicular
al curso o dirección del flujo de descarga de la válvula.
El manguito de conexión 28 puede también
caracterizarse por tener una porción de conjunción arqueada corta
70 (Fig. 1) que une el primer montante largo 54 al segundo montante
corto 56 que es paralelo al primer montante 54 cuando la válvula 10
está en la configuración desactivada (Fig. 1).
La válvula de dispensación 10 está
preferentemente configurada para su uso en conjunción con un
recipiente particular, y un tipo específico de producto, para
conseguir las características de dispensación exactas deseadas. Por
ejemplo, la viscosidad y la densidad del producto fluido son ambos
factores importantes en el diseño de la configuración específica de
la válvula 10 para líquidos, como lo es la forma, tamaño, y
resistencia del recipiente. La rigidez y durometría del material de
la válvula, y el tamaño y la forma tanto del cabezal 24 de la
válvula como del manguito de conexión 28, son también importantes
para conseguir las características de dispensación deseadas, y
pueden conjugarse tanto con el recipiente como con el material
dispensado desde aquél.
La válvula 10 es adecuada para la dispensación
de productos que pueden fluir, como por ejemplo líquidos e incluso
polvo, particulados, o material granular, así como suspensiones de
partículas sólidas en un líquido. La válvula 10 es particularmente
adecuada para dispensar champús, pasta de dientes líquida, aceites
finos, agua y similares.
Debe entenderse que, de acuerdo con la presente
invención, la válvula 10 puede asumir diferentes formas y tamaños,
particularmente en consideración con el tipo de recipiente y
producto que va a ser dispensado desde aquél. La presión de
apertura predeterminada de la válvula 10 puede variarse ampliamente
de acuerdo con los criterios de dispensación deseados para un
producto determinado. Las características de flujo del producto
dispensado pueden también ajustarse sustancialmente, como por
ejemplo para corrientes tipo columna relativamente anchas,
corrientes tipo aguja delgadas, corrientes múltiples, variaciones de
las mismas, y similares.
En funcionamiento, el cierre 12 opera de la
manera siguiente. La válvula 10 normalmente adopta una orientación
inicial saliente, ilustrada en la Fig. 1, en la que la válvula 10
permanece sustancialmente en su forma moldeada original sin
deformación, con el manguito de conexión 28 sustancialmente
distendido y la abertura de descarga 26 completamente cerrada.
Cuando la válvula 10 se monta en la parte superior de un recipiente,
como se muestra en la Fig. 1, la válvula 10 se configura de forma
que el orificio de descarga 26 permanezca firmemente cerrado
después de que se invierta el recipiente, incluso bajo la presión
hidráulica del cabezal aplicada al mismo por un producto fluido
cuando el recipiente está completamente lleno.
Cuando se establece una presión adicional en el
interior del recipiente, como por ejemplo flexionando manualmente
el recipiente lateralmente hacia adentro, el manguito de conexión 28
comienza a distorsionarse, y el cabezal 24 de la válvula comienza a
girar axialmente hacia afuera.
Cuando el interior del recipiente es sometido a
una presión adicional, el cabezal 24 de la válvula continúa
desplazándose hacia afuera hasta que el manguito de conexión 28
queda extendido sustancialmente de modo completo, como se ilustra
en la Fig. 2. Cuando el cabezal 24 de la válvula está en la posición
sustancial y completamente extendida (Fig. 2), el manguito de
conexión 28 es sometido a una presión elevada.
Cuando el interior del recipiente es sometido a
una presión adicional incrementada, el cabezal 24 de la válvula
continúa girando hacia afuera. Sin embargo, debido a que el manguito
de conexión 28 está ya extendido sustancialmente de modo completo,
el giro adicional hacia afuera del cabezal 24 de la válvula tensiona
o estira longitudinalmente el manguito de conexión 28,
incrementando de esta forma el par de torsión dirigido hacia afuera
aplicado al cabezal 24 de la válvula. Asimismo, el desplazamiento
adicional hacia afuera del cabezal 24 de la válvula tiende a
aplanar o enderezar el cabezal 24 de la válvula, particularmente a
lo largo de la superficie exterior 34 de la misma. Este movimiento
aplanante tiende a ensanchar ligeramente o dilatar la configuración
en planta circular del cabezal 24 de la válvula, ensanchamiento al
que, a su vez, ofrecen resistencia las fuerzas dirigidas
radialmente hacia adentro aplicadas a la superficie marginal 44 del
cabezal 24 de la válvula mediante el manguito de conexión 28,
generando de esta forma una pauta compleja de tensiones dentro de la
válvula 10, y éstas incluyen las tensiones que tienden a comprimir
el cabezal 24 de la válvula en dirección radialmente hacia adentro.
Debido a la forma ahusada del cabezal 24 de la válvula, la mayoría
de la deformación compresora se considera tiene lugar adyacente a
la porción central plana 40 del cabezal 24 de la válvula.
Cuando se aplica una presión adicional al
interior del recipiente, como se ilustra en la Fig. 3, el cabezal
24 de la válvula continúa cambiando de posición hacia afuera
mediante el estiramiento adicional longitudinal del manguito de
conexión 28, y del alargamiento de la forma en planta del cabezal 24
de la válvula. En la Fig. 3, el borde marginal 45 y el cabezal 24
de la válvula se muestra más combado o elásticamente deformado
hacia adentro, como consecuencia de las fuerzas incrementadas de
torsión aplicadas a la misma por el manguito de conexión 28. Estas
fuerzas y movimientos combinados sirven también para comprimir
adicionalmente el cabezal 24 de la válvula en un estado de
bifurcación, en el que las fuerzas combinadas que actúan sobre el
cabezal 24 de la válvula provocarán, tras la aplicación de
cualquier fuerza adicional hacia afuera sobre el lado interior 36
de la válvula 10, que la válvula 10 se abra rápidamente hacia afuera
mediante la separación de las aletas 48 de la válvula de la manera
ilustrada en la Fig. 4, y con ello dispensar el producto a través
del orificio de descarga 26. La válvula 10 continúa abriéndose
hasta la completa configuración abierta mostrada.
El estado de bifurcación de la válvula 10, como
se utiliza el término en la presente memoria, define una situación
relativamente inestable que la válvula 10 adopta inmediatamente
antes de que las aletas 48 de la válvula comiencen a abrirse.
Cuando la válvula 10 pasa por el estado de bifurcación, las fuerzas
combinadas que actúan sobre el cabezal 24 de la válvula están en
una situación de equilibrio inestable, temporal, y entonces el
cabezal 24 de la válvula cambia rápidamente de posición hasta
adoptar una forma genéricamente convexa, abriendo simultáneamente
las aletas de la válvula para crear el orificio abierto. En el
estado de bifurcación, el cabezal 24 de la válvula adopta la forma
de un disco casi plano, pero con la superficie exterior 34 acopada y
se alabea la superficie interior 36.
La incorporación de la porción 54 del montante
del manguito de conexión 28 es tal que la válvula 10 se extiende
hacia afuera respecto del cierre 12 para permitir una más fácil
visibilidad al consumidor. La configuración del manguito de
conexión 28 minimiza también la salida del producto dispensado sobre
el exterior del cierre 12, incluso cuando el recipiente está
inclinado hasta un ángulo de 30º de la vertical.
El grosor del cabezal 24 de la válvula y la
longitud de las hendiduras 46 de la válvula pueden seleccionarse de
forma que la válvula abierta, o bien se cierra de golpe cuando la
presión diferencial decrece hasta un nivel predeterminado, o
permanece completamente abierta incluso cuando la diferencia de
presión desciende a cero.
Claims (17)
1. Válvula de dispensación (10) para su
disposición de cierre estanco con respecto a, y para la dispensación
de un producto desde, una abertura de descarga de un recipiente,
teniendo dicha válvula (10):
una porción marginal (22) adaptada para encajar
formando un cierre estanco cuando dicha válvula (10) está dispuesta
formando un cierre estanco con respecto a la abertura de descarga
del recipiente; y
una porción (24) del cabezal que (1) está
lateralmente hacia adentro de dicha porción marginal (22), (2) tiene
un lado exterior (34) de contacto con el medio ambiente, y (3)
tiene un lado interior (36) de contacto con el producto, teniendo
dicho lado exterior (34) de la porción (24) del cabezal una forma
genéricamente cóncava cuando se observa desde el exterior del
recipiente, incluyendo dicha porción (22) del cabezal un orificio
normalmente cerrado (26) que se abre para permitir el flujo a través
del mismo en respuesta a una diferencia de presión en sentido
transversal a dicha válvula (10); y
teniendo dicha válvula (10) un manguito de
conexión (28) resiliente, flexible, que tiene una superficie
interior de contacto con el producto y una superficie exterior (52)
de contacto con el medio ambiente, teniendo dicho manguito de
conexión (28) una sección transversal en forma genérica de U
invertida que define (1) un primer montante (54) conectado con
dicha porción marginal (22), y (2) un segundo montante (56)
conectado con dicha porción (24) del cabezal para posicionar dicha
porción (24) del cabezal separada lateralmente hacia adentro
respecto de dicho primer montante (54) para facilitar el
desplazamiento de dicha porción (24) del cabezal cuando se dispensa
el producto desde el recipiente,
caracterizada porque
dicha válvula (10) está montada en un cierre de
dispensación (12) que está separada de, pero que es acoplable de
forma desmontable, a dicho recipiente alrededor de dicha abertura,
y
porque
dicho segundo montante (56) es más corto que
dicho primer montante (54); y cada uno de dichos montantes (54, 56)
tiene un grosor sustancialmente uniforme, y en la cual dicho primer
montante (54) es más grueso que dicho segundo montante (56).
2. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho cierre de dispensación
(12) incluye un alojamiento para su montaje a dicho recipiente;
dicha porción marginal (22) de la válvula está
anclada por dicho alojamiento.
3. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 2 en la cual dicha porción marginal (22) de
la válvula incluye una brida anular que tiene una sección
transversal en cola de milano que define una primera superficie
divergente (30), una segunda superficie divergente (32), y una
superficie periférica entre dichas primera y segunda superficies
divergentes; y
dicho alojamiento del cierre tiene una abertura
central (20) rodeada por una superficie de anclaje anular,
troncocónica, que encaja con dicha primera superficie divergente
(30) de dicha brida (22) de la válvula.
4. La válvula de dispensación de acuerdo con la
reivindicación 1 en la cual dicho orificio (26) está definido por
una pluralidad de hendiduras (46) que se extienden (1) a lo largo de
dicha porción (24) del cabezal entre dicho lado exterior (34) y
dicho lado interior (36), y (2) lateralmente a partir de un origen
común de forma que, mediante dichas hendiduras (46), se definen
unas aletas, abriéndose dicho orificio mediante el desplazamiento
hacia afuera de dichas aletas cuando la presión del interior del
recipiente excede la presión del exterior de la válvula (10) en una
cantidad predeterminada;
cada una de dichas hendiduras (46) es plana;
y
cada hendidura (46) define un emplazamiento
geométrico lineal a lo largo de dicho lado exterior (34) de la
porción del cabezal y a lo largo de dicho lado interior (36) de la
porción del cabezal.
5. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho orificio (26) está
definido por una pluralidad de hendiduras (46) que se extienden (1)
a lo largo de dicha porción (24) del cabezal entre dicho lado
exterior (34) y dicho lado interior (36), y (2) lateralmente desde
un origen común de forma que, mediante dichas hendiduras (46) se
definen unas aletas, abriéndose dicho orificio (26) mediante el
desplazamiento hacia afuera de dichas aletas cuando la presión del
interior del recipiente excede la presión del exterior de la
válvula (10) en una cantidad predeterminada; y
dichas hendiduras (46) tienen igual
longitud.
6. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho orificio (26) está
definido por una pluralidad de hendiduras (46) que se extienden (1)
a través de dicha porción (24) del cabezal entre dichas hendiduras
(46) son de igual longitud.
7. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho orificio (26) está
definido por una pluralidad de grietas (46) que se extienden
(1)a lo largo de dicha porción (24) del cabezal entre dicho
lado exterior (34) y dicho lado interior (36), y (2) lateralmente
desde un origen común de forma que, mediante dichas hendiduras (46)
se definen unas aletas, abriéndose dicho orificio (26) mediante el
desplazamiento hacia afuera de dichas aletas cuando la presión del
interior del recipiente excede la presión sobre el exterior de la
válvula (10) en una cantidad predeterminada; y
cada una de dichas hendiduras (46) es plana y
diverge radialmente desde dicho origen para definir unos ángulos de
igual tamaño entre cada par de hendiduras adyacentes (46).
8. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho orificio (26) está
definido por una pluralidad de hendiduras (46) que se extienden (1)
a lo largo de dicha porción (24) del cabezal entre dicho lado
exterior (34) y dicho lado interior (36), y (2) lateralmente a
partir de un origen común de forma que, mediante dichas hendiduras
(46), se definen unas aletas, abriéndose dicho orificio (26)
mediante el desplazamiento hacia afuera de dichas aletas cuando la
presión del interior del recipiente excede la presión sobre el
exterior de la válvula (10) en una cantidad predeterminada; y
hay cuatro de dichas hendiduras (46) que
divergen radialmente desde dicho origen en ángulos de 90º para
definir dos hendiduras más largas que se cortan, mutuamente
perpendiculares (46).
9. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicha porción (24) del cabezal
tiene una forma de corona acampanada lateralmente hacia afuera,
definida, al menos en parte, por una superficie periférica (44) que
se ahusa lateralmente hacia adentro para impedir su encaje con otra,
idéntica válvula durante su manipulación.
10. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual (1) dicho orificio (26) se
cierra cuando la presión sobre el interior del recipiente no excede
la presión sobre el exterior de la válvula (10), y (2) dicho
manguito de conexión (28) tiene una configuración que aplica un par
de torsión dirigido hacia afuera a dicha porción (24) del cabezal
de la válvula cuando la diferencia entre la presión del interior
del recipiente y la presión sobre el exterior de la válvula (10)
excede una cantidad predeterminada.
11. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho lado interior (36) de la
porción del cabezal tiene un área central plana (40) y una porción
radialmente hacia afuera, genéricamente curvada (38) que se ahusa
hacia dicha área central plana (40), de forma que dichos lados
exterior (34) e interior (36) convergen hacia dicha área central
plana (40) para proporcionar una construcción ahusada de grosor
reducido.
12. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho primer (54) y dicho
segundo montante (56) son sustancialmente en paralelo en dicha
sección transversal del manguito.
13. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho manguito (28) tiene una
configuración genéricamente circular; y dichos primero (54) y
segundo (56) montantes son sustancialmente concéntricos.
14. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho un plano horizontal que
atraviesa dicha porción (24) del cabezal se extiende genéricamente a
través o fuera de dicha porción marginal (22).
15. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho primer montante (54) se
extiende axialmente hacia afuera desde una porción interior de dicha
porción marginal (22).
16. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho segundo montante (56) se
extiende axialmente hacia afuera desde una porción marginal (38) de
dicha porción (24) del cabezal de la válvula.
17. La válvula de dispensación (10) de acuerdo
con la reivindicación 1 en la cual dicho manguito (28) de conexión
incluye una porción de conjunción arqueada (70) que une dichos
primero (54) y segundo (56) montantes.
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