ES2956520T3 - Válvula para cerrar un recipiente de gas - Google Patents

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Abstract

Válvula (39) para cerrar un recipiente de gas (24), comprendiendo la válvula un cuerpo de válvula (1) con un taladro longitudinal continuo (3) a lo largo de un eje longitudinal (2), en cuyo taladro longitudinal se encuentra un empujador de válvula (17) guiado de forma desplazable. Cuando está montado, el cuerpo de válvula se extiende en una dirección longitudinal (40) que discurre paralela al eje longitudinal desde una zona de conexión (18) con una superficie extrema (20) del lado de la conexión hasta una zona de fijación (19) con una superficie terminal (20) del lado de la conexión. superficie extrema (21), teniendo el área de sujeción un diámetro (23) más pequeño que el área de conexión y el área de conexión tiene una superficie de tope (14) para proporcionar un tope para una cabeza del cuerpo base (27) del contenedor de gas. cuando la zona de sujeción se introduce en el cabezal del cuerpo base a través de una abertura (28). Según la invención, el cuerpo de válvula presenta en su superficie lateral en la zona de fijación una doble ranura (4), comprendiendo la doble ranura dos ranuras individuales (41) sucesivas en dirección longitudinal, que están separadas entre sí por una saliente de obturación (5) alejado del eje longitudinal para garantizar la estanqueidad al gas Para permitir la compresión de la cabeza del cuerpo base con la zona de fijación en la zona de la doble ranura cuando la zona de fijación con la doble ranura se inserta en la cabeza del cuerpo base. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Válvula para cerrar un recipiente de gas
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una válvula para cerrar un recipiente de gas, en donde la válvula comprende un cuerpo de válvula que tiene un orificio longitudinal pasante a lo largo de un eje longitudinal, en cuyo orificio longitudinal se apoya un vástago de válvula guiado deslizablemente, extendiéndose el cuerpo de válvula en una dirección longitudinal paralela al eje longitudinal desde una región de conexión que tiene una superficie de extremo lateral de conexión hasta una región de montaje que tiene una superficie de extremo lateral de recipiente de gas, en donde el área de fijación presenta un diámetro menor que el área de conexión y el área de conexión presenta una superficie de tope para proporcionar un tope para una cabeza del cuerpo de base del recipiente de gas cuando el área de fijación se inserta en la cabeza del cuerpo de base a través de una abertura de la cabeza del cuerpo de base.
Estado de la técnica
Los recipientes de gas llenos de gas pueden conectarse en forma estanca a un dispositivo, por ejemplo, un sifón de soda, un sifón de nata para montar o un regulador de presión, con el fin de garantizar un suministro de gas adecuado al sifón o al dispositivo.
En este caso, se conoce producir bebidas carbonatadas, en particular soda, así como nata montada por medio de un sifón, que coopera con un recipiente de gas correspondiente, para las necesidades de un usuario, por lo que el agua se enriquece con dióxido de carbono (CO2) o la nata con óxido nitroso (N2O) desde el recipiente de gas. Además, los recipientes de gas llenos de nitrógeno (N2) o argón (Ar) también están adquiriendo cada vez más importancia para una amplia gama de aplicaciones, especialmente con sifones o botellas de sifón.
Dado que se requieren presiones elevadas para garantizar un resultado óptimo, existe el riesgo de que el recipiente de gas estalle de manera descontrolada. Del mismo modo, cuando se utilizan válvulas que, en el caso de los recipientes de gas en forma de cápsula disponibles en el mercado, están dispuestas en la zona del cuello del recipiente de gas, existe el riesgo de que la válvula o su cuerpo salgan del recipiente de gas debido a las altas presiones. Asimismo, si el cuello del recipiente de gas se debilita por la disposición de la válvula, puede producirse un estallido dúctil, especialmente a temperaturas superiores a 130 °C, lo que puede provocar lesiones al usuario.
A este respecto, el documento EP 0867656 B1 divulga una cápsula de gas presurizada con un cuerpo de válvula, en donde el cuerpo de válvula solo se presiona al recipiente de gas a través de una simple ranura, de modo que existe el riesgo de que el cuerpo de válvula se salga del recipiente de gas a alta presión. Con el fin de limitar la libertad de movimiento de un empujador de válvula montado en un orificio longitudinal continuo de modo que pueda desplazarse a lo largo de un eje longitudinal, el cuerpo de la válvula solo presenta salientes que se proyectan radialmente hacia el interior en un plano perpendicular al eje longitudinal, los cuales, sin embargo, no garantizan perfectamente un movimiento seguro basado en la presión o incluso la retención del empujador de válvula.
Objeto de la invención
Por lo tanto, es tarea de la presente invención crear una válvula para un recipiente de gas que evite las desventajas mencionadas. En particular, en la válvula según la invención, incluso a una presión elevada del gas en el recipiente de gas, debe garantizarse una protección contra un posible empuje hacia fuera o expulsión de la válvula o de un cuerpo de válvula de la válvula del recipiente de gas, por lo que preferiblemente debe garantizarse en forma adicional un movimiento y sujeción seguros basados en la presión de un empujador de válvula montado de forma desplazable en el cuerpo de la válvula.
Descripción de la invención
Con el fin de resolver el problema con anterioridad mencionado, en una válvula para cerrar un recipiente de gas, la válvula comprende un cuerpo de válvula con un orificio longitudinal continuo a lo largo de un eje longitudinal, en cuyo orificio longitudinal está montado un empujador de válvula guiado en forma desplazable, en donde el cuerpo de la válvula se extiende en una dirección longitudinal paralela al eje longitudinal desde un área de conexión que tiene una superficie de extremo del lado de la conexión hasta un área de fijación que tiene una superficie de extremo del lado del recipiente de gas, teniendo el área de fijación un diámetro menor que el área de conexión, y teniendo el área de conexión una superficie de tope con el fin de proporcionar un tope para una cabeza del cuerpo de base del recipiente de gas cuando el área de fijación se inserta en la cabeza del cuerpo de base a través de una abertura en la misma, de acuerdo con la invención, el cuerpo de válvula tiene una ranura doble en la superficie circunferencial en el área de fijación, en donde la ranura doble comprende dos ranuras individuales que se suceden en la dirección longitudinal, que están separadas entre sí por una nariz de sellado que apunta hacia fuera del eje longitudinal, con el fin de permitir el prensado estanco al gas de la cabeza del cuerpo de base con el área de fijación en el área de la doble ranura cuando el área de fijación con la doble ranura se inserta en la cabeza del cuerpo de base.
Los términos “ lado de la conexión” y “ lado del recipiente de gas” deben entenderse en relación con el uso previsto.
Asimismo, podría hablarse de una primera superficie de extremo (en lugar de una superficie de extremo del lado de la conexión) y una segunda superficie de extremo (en lugar de una superficie de extremo del lado del recipiente de gas).
En otras palabras, dos ranuras individuales, una detrás de otra, están dispuestas en la superficie exterior del cuerpo de la válvula en el área de fijación de tal manera que se forma una elevación entre ellas. Esta elevación forma la nariz de sellado a través de la cual el cuerpo de la válvula puede conectarse en forma estanca al gas al recipiente de gas o a su cuello o cabeza del cuerpo de base del recipiente de gas mediante dos conexiones a presión formadas una detrás de la otra. Esto significa que se lleva a cabo un doble prensado del cuerpo de la válvula con el recipiente de gas mediante un proceso de conformación, preferiblemente un proceso de laminación (proceso de fabricación conocido para conformar productos semiacabados rotacionalmente simétricos), en donde, en el caso de los productos semiacabados de tubería, se producen cordones o ranuras circunferenciales mediante alimentación controlada de herramientas internas y/o externas de determinación de la forma y mediante laminado continuo en la pieza de trabajo), con lo que puede evitarse cualquier estallido del recipiente de gas, en particular en el área del cuello del recipiente de gas, o cualquier prensado del cuerpo de la válvula fuera del cuello del recipiente de gas o de la cabeza del cuerpo de base en el caso de más de un recipiente de gas. La presión en la cabeza del cuerpo de base a más de 500 bar puede evitarse de modo fiable, preferiblemente hasta una presión máxima de 550 bar.
En detalle, tal disposición garantiza que el recipiente de gas conserve su integridad o su forma a una presión que surge a un factor de llenado máximo admisible de 0,75 kg/l (para dióxido de carbono (CO2) u óxido nitroso (N2O)) y a una temperatura de aproximadamente 130 °C. Al mismo tiempo, la doble ranura tiene en cuenta en forma óptima el limitado espacio de instalación disponible.
Con respecto al área de conexión, cabe señalar que esta se extiende en dirección longitudinal desde un área inicial (que comprende la superficie del extremo del lado de conexión) hasta un área final (que comprende la superficie de tope). El diámetro del área de conexión es mayor que el diámetro del área de fijación, especialmente en su área final, lo que suele aplicarse a toda el área de fijación.
Cada ranura individual presenta una base de ranura individual. La nariz de sellado sobresale más allá de estas bases de ranura individuales.
En otras palabras, la presión fiable entre la cabeza del cuerpo de base y el área de fijación en el área de la ranura doble es posible cuando el área de fijación junto con la ranura doble se inserta en la cabeza del cuerpo de base. Preferiblemente, el área de fijación se inserta completamente o hasta tal punto en la cabeza del cuerpo de base que la cabeza del cuerpo de base entra en contacto con la superficie de tope que actúa como tope.
En una realización preferida, el orificio longitudinal pasante comprende al menos tres secciones de orificio con al menos dos diámetros diferentes. Esto permite diferentes funcionalidades de las secciones del orificio, por lo que los diámetros más grandes son ventajosos, por ejemplo, con respecto a un flujo de gas sin obstáculos, y un diámetro más pequeño resulta ser ventajoso para el soporte del empujador de la válvula.
En una realización especialmente preferida de la válvula según la invención, está previsto que al menos una primera sección de orificio esté dispuesta en el área de conexión y que al menos una segunda y una tercera sección de orificio estén dispuestas en el área de fijación. Esta disposición no solo resulta especialmente favorable desde el punto de vista de la técnica de producción, sino que también puede resultar ventajosa en lo que respecta a la diferente funcionalidad de las distintas secciones de perforación. En particular, si, por ejemplo, la sección de orificio destinada al alojamiento del empujador de la válvula está dispuesta en el área de fijación, se garantiza un alojamiento extremadamente estable desde un punto de vista mecánico cuando el área de fijación se inserta en la cabeza del cuerpo de base del recipiente de gas y se presiona en ella en forma estanca al gas.
Por supuesto, también es concebible que se disponga más de una primera sección de orificio en el área de conexión y/o que se puedan disponer más de dos secciones de perforación (o más de la segunda sección de orificio y la tercera sección de orificio, por ejemplo, una cuarta o una cuarta y una quinta sección de orificio) en el área de fijación.
De acuerdo con lo anterior, se prevé en una realización particularmente preferida de la válvula según la invención que la segunda sección de orificio situada entre la primera sección de orificio y la tercera sección de orificio tenga un diámetro menor que la primera sección de orificio y la tercera sección de orificio, en donde el empujador de válvula está montado desplazablemente en la segunda sección de orificio.
En una realización preferida de la válvula según la invención, se prevé que el cuerpo de la válvula tenga una primera disposición de lengüeta de retención en el orificio longitudinal en el área de fijación, preferiblemente en una tercera sección del orificio longitudinal, mediante la cual se asegura un estrechamiento seccional del orificio longitudinal en el área de fijación, preferiblemente en la tercera sección del orificio, teniendo la primera disposición de lengüeta de retención al menos una protuberancia que apunta hacia el eje longitudinal. Esta primera disposición de lengüeta de retención sirve para garantizar un movimiento seguro basado en la presión, así como la retención del empujador de la válvula en el cuerpo de la válvula durante el llenado del recipiente de gas con gas. Concretamente, el empujador de la válvula puede moverse a lo largo del eje longitudinal en dirección longitudinal desde una posición cerrada, en donde la válvula o el orificio longitudinal está cerrado en forma estanca al gas por el empujador de la válvula, hasta una posición de llenado. En la posición de llenado, el empujador de la válvula libera la válvula o el orificio longitudinal para el gas, de modo que el gas puede fluir a través de la válvula o el orificio longitudinal, por lo que el empujador de la válvula está en contacto con la primera disposición de lengüeta de retención. Es decir, la primera disposición de lengüeta de retención impide el movimiento posterior del empujador de la válvula en dirección longitudinal mediante un bloqueo positivo.
Sin embargo, aplicando una fuerza suficientemente grande en la dirección longitudinal -o, en principio, también en contra de la dirección longitudinal-, el empujador de válvula puede ser empujado al menos en secciones sobre la primera disposición de lengüeta de retención o sobre su al menos una protuberancia, en donde la al menos una protuberancia retrocede elásticamente alejándose del eje longitudinal. Esta elasticidad puede garantizarse mediante la elección del material del cuerpo de la válvula.
A fin de garantizar el mayor grado posible de seguridad tanto de la libertad de movimiento como de la retención del empujador de válvula, en una realización particularmente preferida de la válvula según la invención, se prevé que la primera disposición de lengüeta de retención comprenda tres protuberancias que están dispuestas al menos por secciones en un plano normal al eje longitudinal. Esta constricción seccional causada por las tres protuberancias resulta en una fijación posicional positiva particularmente fiable del empujador de válvula.
Un espaciado angular de las protuberancias entre sí permite un flujo de gas sin obstáculos cuando el empujador de la válvula está en la posición de llenado y está en contacto con la primera lengüeta de retención. En una realización particularmente preferida de la válvula según la invención, se prevé que las tres protuberancias de la primera disposición de lengüeta de retención están dispuestas, preferiblemente en forma simétrica, a una distancia angular de 120° entre sí en cada caso, midiéndose la distancia angular alrededor del eje longitudinal. Esto garantiza un flujo de gas sin obstáculos de una manera particularmente fiable, de modo que el gas puede fluir entre el empujador de la válvula, las protuberancias y una pared interior del orificio longitudinal al llenar el recipiente de gas, así como al vaciar el recipiente de gas.
En una realización especialmente preferida de la válvula según la invención, se prevé que el cuerpo de la válvula presente una segunda disposición de lengüeta de retención en el orificio longitudinal en el área de fijación, preferiblemente en la tercera sección del orificio, entre la primera disposición de lengüeta de retención y la cara del extremo en el lado del recipiente de gas, a través de la cual se garantiza un estrechamiento adicional de la sección del orificio longitudinal en el área de fijación, preferiblemente en la tercera sección del orificio, teniendo la segunda disposición de lengüeta de retención al menos una protuberancia dirigida hacia el eje longitudinal. Esta segunda disposición de lengüeta de retención se utiliza para un movimiento seguro basado en la presión, así como para la retención del empujador de la válvula en el cuerpo de la válvula durante un vaciado del recipiente de gas, por el que el gas fluye desde el recipiente de gas a un dispositivo, preferiblemente a un sifón. Es decir, en esta posición de vaciado, el empujador de válvula se empuja longitudinalmente en forma seccional sobre la primera disposición de lengüeta de retención, de modo que una sección del empujador de válvula se dispone entre la primera y la segunda disposición de lengüeta de retención. El movimiento longitudinal posterior más allá de la segunda lengüeta de retención se impide básicamente mediante un bloqueo positivo.
Sin embargo, aplicando una fuerza suficientemente grande en la dirección longitudinal -o, en principio, también en contra de la dirección longitudinal-, el empujador de válvula puede ser empujado al menos en secciones sobre la segunda disposición de lengüeta de retención o sobre su al menos una protuberancia, en donde la al menos una protuberancia retrocede elásticamente alejándose del eje longitudinal. Esta elasticidad puede garantizarse mediante la elección del material del cuerpo de la válvula.
Consecuentemente, cuando la válvula es ensamblada, el vástago de la válvula puede ser empujado contra la dirección longitudinal sobre la segunda disposición de lengüeta de retención, así como sobre la primera disposición de lengüeta de retención.
Para asegurar la mayor libertad posible de movimiento y retención del empujador de válvula, una realización particularmente preferida de la válvula según la invención prevé que la segunda disposición de lengüeta de retención comprenda tres protuberancias que están dispuestas al menos en secciones en un plano normal al eje longitudinal. Esta constricción seccional causada por las tres protuberancias efectúa una fijación posicional positiva fiable del empujador de válvula.
Un espaciado angular de las protuberancias de la segunda disposición de lengüeta de retención entre sí permite un flujo de gas sin obstáculos cuando el empujador de la válvula está en la posición de vaciado y está en contacto con la segunda disposición de lengüeta de retención. En una realización particularmente preferida de la válvula según la invención, se prevé que las tres protuberancias de la segunda disposición de lengüeta de retención estén dispuestas, preferiblemente en forma simétrica, con un espaciado de 120° entre sí, midiéndose el espaciado alrededor del eje longitudinal. Esto garantiza un flujo de gas sin obstáculos, de modo que el gas puede fluir entre el empujador de la válvula, las protuberancias de la segunda lengüeta de retención y una pared interior del orificio longitudinal tanto al vaciar el recipiente de gas como al llenarlo.
Para garantizar un flujo de gas óptimo y lo menos obstruido posible cuando el empujador de la válvula está en posición de vaciado, en una realización particularmente preferida de la válvula según la invención, se ha previsto que las protuberancias de la primera y segunda lengüetas de retención estén dispuestas de modo congruente entre sí o giradas 60° una con respecto a la otra, vistas a lo largo del eje longitudinal.
Para evitar que el empujador de la válvula se deslice fuera del cuerpo de la válvula, en particular durante el llenado del recipiente de gas, se prevé en una realización particularmente preferida de la válvula según la invención que el empujador de la válvula tenga un engrasamiento dirigido hacia la superficie del extremo en el lado del recipiente de gas, que, al menos en secciones, tiene un diámetro máximo que es mayor que el diámetro de la constricción seccional formada por la primera disposición de lengüeta de retención, en particular en un área final orientada hacia la superficie de extremo en el lado del recipiente de gas. Como ya se ha explicado con anterioridad, esto define en particular la posición de llenado, es decir, cuando el émbolo se mueve desde la posición cerrada en la dirección longitudinal hasta que está en contacto con la primera disposición de lengüeta de retención.
Del mismo modo, en una realización particularmente preferida de la válvula según la invención, está previsto que el diámetro máximo del engrosamiento sea mayor que el diámetro de la constricción seccional adicional formada por la segunda disposición de lengüeta de retención. Esto define, como ya se ha explicado con anterioridad, en particular la posición de vaciado, es decir, cuando el empujador de la válvula se mueve más en dirección longitudinal desde la posición de llenado, (al menos con una sección que tiene el diámetro máximo) sobre la primera disposición de lengüeta de retención, hasta que hace tope contra la segunda disposición de lengüeta de retención.
De este modo, se garantiza un movimiento y una retención seguros basados en la presión del empujador de válvula, que está montado en forma desplazable en el cuerpo de la válvula. En consecuencia, el empujador de válvula sirve, por un lado, como elemento de sellado del cuerpo de la válvula y, por otro, como elemento de apertura.
Es importante señalar que el diámetro máximo del empujador de válvula es menor que el diámetro de una sección transversal de apertura del orificio longitudinal en el área de fijación o en la tercera sección del orificio. Esto permite que el gas fluya entre el engrosamiento y la pared interior del orificio longitudinal o la pared interior de la tercera sección del orificio.
En una realización preferida, el empujador de válvula está hecho de metal, preferiblemente acero o acero inoxidable o latón, o de cerámica.
En una realización especialmente preferida de la válvula según la invención, se prevé que el cuerpo de la válvula esté hecho de un plástico resistente a altas temperaturas, en particular polietersulfona (PES) o polisulfona (PSU) o polieteretercetona (PEEK) o polisulfuro de fenileno (PPS) o polifenilsulfona (PPSU) o polieterimida (PEI). De este modo, en interacción con el empujador de válvula, se consigue una estanqueidad óptima, garantizándose, además, la estabilidad a temperaturas de al menos aproximadamente 130 °C.
Además, se prevé suficiente elasticidad del material para implementar la primera y segunda disposición de lengüeta de retención con protuberancias elásticas integradas en el cuerpo de la válvula.
Análogamente a lo anterior, se prevé un recipiente de gas con una válvula de acuerdo con la invención, en donde el recipiente de gas comprende un cuerpo de base con una cabeza del cuerpo de base que presenta una abertura, en donde el cuerpo de base forma, al menos en secciones, un volumen interior para recibir gas, en donde el área de fijación con la doble ranura que se inserta o presiona en la cabeza del cuerpo de base a través de la abertura. El área de fijación con la doble ranura se inserta o se presiona en la cabeza del cuerpo de base a través de la abertura, preferiblemente hasta que la superficie de tope entra en contacto con la cabeza del cuerpo de base, y en donde la cabeza del cuerpo de base se presiona de manera estanca al gas con el área de fijación en el área de la doble ranura. En este caso, el área de conexión del cuerpo de la válvula sirve para conectar el recipiente de gas lleno de gas a un dispositivo, preferiblemente a un sifón de nata o soda.
De este modo, se crea un recipiente de gas que no es rellenable según la norma ONORM EN 16509, que se refiere a las pequeñas botellas portátiles, por lo que se trata de una denominada cápsula de gas desechable. De este modo se evitan en forma fiable las desventajas económicas debidas a los elevados costes de las cápsulas rellenables, que se basan en requisitos normativos considerablemente más elevados, como el etiquetado individual, las pruebas individuales recurrentes o la garantía de la pureza de los alimentos durante el rellenado, etc.
Breve descripción de las figuras
La invención se explicará ahora con más detalle mediante un ejemplo de realización. Las figuras son ilustrativas y pretenden ilustrar la idea de la invención, pero de ninguna manera restringirla o incluso reproducirla en forma concluyente. Otras realizaciones ventajosas, detalles y otras realizaciones la invención deben extraerse también de las figuras. En ellas:
Fig. 1 muestra una vista en sección de un cuerpo de válvula de una válvula según la invención;
Fig. 2 muestra una vista en sección análoga a la Fig. 1, en donde un empujador de válvula guiado desplazablemente está montado en el cuerpo de la válvula;
Fig. 3 muestra una vista en sección de un recipiente de gas con la válvula según la invención, en donde el cuerpo de la válvula se inserta o se presiona en el recipiente de gas, pero aún no se presiona con él;
Fig. 4 muestra una sección ampliada de una vista transversal X-X de la Fig. 3;
Fig. 5 muestra una vista en sección del recipiente de gas con la válvula según la invención, en donde el cuerpo de la válvula está presionado contra el recipiente de gas;
Fig. 6 muestra una vista detallada de una vista en sección del recipiente de gas con la válvula según la invención, en donde el empujador de la válvula está dispuesto en una posición de llenado;
Fig. 7 muestra una vista detallada de una vista en sección del recipiente de gas con la válvula según la invención, en donde el empujador de la válvula está dispuesto en posición cerrada;
Fig. 8 muestra una vista en sección detallada del recipiente de gas con la válvula según la Fig. 7, en donde una válvula de entrada de un dispositivo para gasificar un fluido con el gas del recipiente de gas está dispuesta por encima del recipiente de gas;
Fig. 9 muestra una vista en detalle de una vista en sección del recipiente de gas con la válvula según la invención como se muestra en la Fig. 7, en donde un área de conexión del cuerpo de la válvula está dispuesta al menos parcialmente en un receptáculo de recipiente de gas de la válvula de entrada de la Fig. 8;
Fig. 10 muestra una vista en detalle de una sección análoga a la Fig. 9, en donde el área de conexión del cuerpo de la válvula está completamente dispuesta en el receptáculo del recipiente de gas, de modo que el empujador de la válvula está dispuesto en posición de vaciado;
Fig. 11 muestra una vista en detalle de una sección análoga a la Fig. 10, en donde el área de conexión ya no está dispuesta en el receptáculo del recipiente de gas, pero el empujador de la válvula todavía está dispuesto en posición de vaciado.
Formas para llevar a cabo la invención
La Fig. 1 muestra una válvula 39 con un cuerpo 1 de válvula para cerrar un recipiente 24 de gas, en donde el cuerpo 1 de válvula comprende un orificio 3 longitudinal pasante a lo largo de un eje 2 longitudinal, en cuyo orificio 3 longitudinal está montado un empujador 17 de válvula guiado desplazablemente, extendiéndose el cuerpo 1 de válvula en una dirección 40 longitudinal paralela al eje 2 longitudinal desde un área 18 de conexión con una superficie 20 de extremo del lado de conexión hasta un área 19 de fijación con una superficie de extremo 21 del lado del recipiente de gas. El área 19 de fijación presenta un diámetro 23 que es menor que un diámetro 22 del área 18 de conexión opuesta al área 19 de fijación, y el área 18 de conexión, a su vez, presenta una superficie 14 de tope para proporcionar un tope para una cabeza 27 del cuerpo de base del recipiente 24 de gas cuando el área 19 de fijación se inserta en la cabeza 27 del cuerpo de base a través de una abertura 28 de la misma.
A este respecto, está previsto de acuerdo con la invención que el cuerpo 1 de válvula presente una doble ranura 4 en la superficie lateral en el área 19 de fijación, comprendiendo la doble ranura 4 dos ranuras 41 individuales que se suceden en la dirección 40 longitudinal y están separadas entre sí por una lengüeta 5 de sellado que apunta en dirección opuesta al eje 2 longitudinal, con el fin de permitir el prensado estanco al gas de la cabeza 27 del cuerpo de base al área 19 de fijación en el área de la doble ranura 4 cuando el área 19 de fijación con la doble ranura 4 se empuja dentro de la cabeza 27 del cuerpo de base. En otras palabras, en el área 19 de fijación de la superficie lateral del cuerpo 1 de válvula, están dispuestas dos ranuras 41 individuales una detrás de otra, de tal manera que entre ellas se forma una lengüeta 5 de sellado en forma de elevación, por lo que puede evitarse cualquier presión del cuerpo 1 de válvula fuera del recipiente 24 de gas incluso a una presión elevada.
Puede verse en las Fig. 1 y Fig. 2 que en el ejemplo de realización mostrado, el orificio 3 longitudinal pasante está compuesto de al menos una primera sección 8 de orificio, una segunda sección 9 de orificio y una tercera sección 10 de orificio, teniendo al menos dos de las tres secciones 8, 9, 10 de orificio diámetros 11, 12, 13 diferentes. En detalle, la primera sección 8 de orificio está dispuesta predominantemente en el área 18 de conexión y la segunda sección 9 de orificio y la tercera sección 10 de orificio están dispuestas predominantemente en el área 19 de fijación.
Para permitir tanto el llenado como el vaciado óptimos de gas, la segunda sección 9 de orificio situada entre la primera sección 8 de orificio y la tercera sección 10 de orificio presenta un diámetro 12 menor que la primera sección 8 de orificio y la tercera sección 10 de orificio, en donde el empujador 17 de válvula está montado en forma desplazable en la segunda sección 9 de orificio.
Además, en el ejemplo de realización ilustrado, con el fin de garantizar un movimiento basado en la presión asegurado y la retención del empujador 17 de válvula en una posición específica para el llenado de gas que, en lo sucesivo, se denominará posición de llenado A, se dispone en la tercera sección 10 de orificio una primera disposición 6 de lengüeta de retención con tres protuberancias 6' que apuntan hacia el eje 2 longitudinal, con lo que se prevé un estrechamiento seccional de la tercera sección 10 de orificio. Las tres protuberancias 6' de la primera disposición 6 de lengüeta de retención están dispuestas al menos por secciones en un plano normal al eje 2 longitudinal. Para que el estrechamiento sea lo más uniforme posible, las tres protuberancias 6' están dispuestas simétricamente dentro de la tercera sección 10 de orificio a una distancia angular de 120° entre sí en cada caso, midiéndose la distancia angular alrededor del eje 2 longitudinal, véase en particular la Fig. 4, que muestra una vista en sección X-X de la Fig. 3, un engrasamiento 42 cónico (véase la Fig. 2) del empujador 17 de válvula que cubre parcialmente las tres protuberancias 6' de la primera disposición 6 de lengüeta de retención.
Para garantizar un vaciado de gas seguro, en el ejemplo de realización ilustrado, la tercera sección 10 de orificio entre la primera disposición 6 de lengüeta de retención y la superficie 21 de extremo en el lado del recipiente de gas presenta una segunda disposición 7 de lengüeta de retención con tres protuberancias 7' que apuntan hacia el eje 2 longitudinal, mediante las cuales se garantiza un estrechamiento seccional adicional de la tercera sección 10 de orificio. Este estrechamiento seccional adicional sirve para fijar la posición del empujador 17 de válvula entre la primera disposición 6 de lengüeta de retención y la segunda disposición 7 de lengüeta de retención en una posición de vaciado C, véase también la Fig. 10.
Las protuberancias 7' también están dispuestas al menos por secciones en un plano normal al eje 2 longitudinal. A fin de garantizar un estrechamiento lo más uniforme posible, las tres protuberancias 7' están dispuestas simétricamente a una distancia angular de 120° entre sí, midiéndose la distancia angular alrededor del eje 2 longitudinal.
Las Fig. 1 a 11 muestran claramente que, en el ejemplo de realización ilustrado, las protuberancias 6' de la primera disposición 6 de lengüeta de retención y las protuberancias 7' de la segunda disposición 7 de lengüeta de retención están dispuestas para ser congruentes cuando se ven a lo largo de la tercera sección 10 de orificio o el eje 2 longitudinal.
En detalle, la Fig. 2 muestra que el empujador 17 de válvula presenta el engrosamiento 42, al menos parcialmente cónico, dirigido hacia la superficie 21 de extremo en el lado del recipiente de gas, con el que se puede formar una conexión estanca al gas a lo largo de un borde 16 de sellado circular de la segunda sección 9 de orificio, en donde el empujador 17 de válvula está montado en forma desplazable.
Es evidente, tanto en la Fig. 2 como en la Fig. 4, que el engrosamiento 42 al menos parcialmente cónico del empujador 17 de válvula presenta un diámetro 43 máximo en un área de extremo orientada hacia la superficie 21 de extremo en el lado del recipiente de gas, que es mayor que el diámetro de la constricción seccional formada por la primera disposición 6 de lengüeta de retención. Además, el diámetro 43 máximo es también mayor que el diámetro de la constricción seccional adicional formada por la segunda disposición 7 de lengüeta de retención. El diámetro 43 máximo es menor que el diámetro 13 de una sección 15 transversal de abertura de la tercera sección 10 de orificio, con el fin de permitir tanto un movimiento sin problemas del empujador 17 de válvula como un flujo de gas sin obstáculos entre el empujador 17 de válvula y una pared interior de la tercera sección 10 de orificio. El diámetro 43 máximo es mayor que el diámetro de la sección 15 transversal de abertura de la tercera sección 10 de orificio, con el fin de permitir tanto un movimiento sin problemas del empujador 17 de válvula como un flujo de gas sin obstáculos entre el empujador 17 de válvula y una pared interior de la tercera sección 10 de orificio.
Para garantizar una estanqueidad (cuando la válvula 39 está cerrada), o bien el empujador 17 de válvula debe estar hecho de un material más duro que el cuerpo 1 de la válvula, o bien el cuerpo 1 de la válvula debe estar hecho de un material más duro que el empujador 17 de válvula, razón por la cual en la realización mostrada el empujador 17 de válvula está hecho de metal, preferiblemente de acero o acero inoxidable o latón, o de cerámica, mientras que el cuerpo 1 de la válvula está hecho de un plástico resistente a altas temperaturas, en particular de polietersulfona (PES) o polisulfona (PSU) o polieteretercetona (PEEK) o polisulfuro de fenileno (PPS) o polifenilsulfona (PPSU) o polieterimida (PEI).
Las Fig. 3 a 11 muestran un recipiente 24 de gas formado con la válvula 39 explicada con anterioridad, en donde el recipiente 24 de gas comprende un cuerpo 26 de base con la cabeza 27 del cuerpo de base que tiene la abertura 28. Aquí, el cuerpo 26 de base forma al menos secciones de un volumen interior para recibir gas 29. Aquí, el cuerpo 26 de base forma, al menos en secciones, un volumen interior para recibir gas 29. El cuerpo 1 de válvula se inserta con su área 19 de fijación en la cabeza 27 del cuerpo de base, en donde, al menos en el área de la cabeza 27 del cuerpo de base, el área 19 de fijación del cuerpo 1 de válvula que cierra la abertura 28 está dispuesta de tal manera que la superficie 14 de tope del cuerpo 1 de válvula descansa sobre una superficie 30 de extremo de la cabeza 27 del cuerpo de base.
También se puede ver en la Fig. 3 que, en una primera etapa, el cuerpo 1 de la válvula se empuja o presiona dentro de la cabeza 27 del cuerpo de base a través de la abertura 28 hasta que la superficie 14 de tope del cuerpo 1 de la válvula se apoye en la superficie 30 de extremo de la cabeza 27 del cuerpo de base.
La Fig. 5 muestra el recipiente 24 de gas vacío acabado, en donde el cuerpo 1 de la válvula se forma estanco al gas con la cabeza 27 del cuerpo de base mediante presión alrededor de la nariz 5 de sellado de la doble ranura 4. En este caso, el área 18 de conexión del cuerpo 1 de la válvula sobresale hacia fuera de la cabeza 27 del cuerpo de base, estando el eje 2 longitudinal del cuerpo 1 de la válvula alineado, es decir, en línea, con un eje 25 longitudinal del recipiente 24 de gas.
La Fig. 6 muestra el empujador 17 de válvula de la válvula 39 del recipiente 24 de gas en la posición de llenado A, en donde se requieren las siguientes etapas para llenar el recipiente 24 de gas con el gas 29:
1. Disponer el empujador 17 de válvula, que está dispuesto en el cuerpo 1 de válvula del recipiente 24 de gas, con el engrasamiento 42, que tiene el diámetro 43 máximo, en el lado de la cabeza del cuerpo de base por encima o, visto en la dirección 40 longitudinal, por delante de la primera disposición 6 de lengüeta de retención, estando el empujador 17 de válvula en contacto con las protuberancias 6' de la primera disposición 6 de lengüeta de retención del lado de conexión de tal manera que se garantice un hueco entre el borde 16 de sellado y el engrosamiento 42 cónico del empujador 17 de válvula. De este modo, el empujador 17 de válvula se encuentra en la posición de llenado A, véase la Fig. 6.
2. El gas 29 fluye a través del área 18 de conexión del cuerpo 1 de la válvula por el hueco hacia el cuerpo 26 de base del recipiente 24 de gas (de acuerdo con las líneas de flujo trazadas en la Fig. 6), siendo absorbida una fuerza que actúa sobre el empujador 17 de válvula y dirigida en la dirección 40 longitudinal por medio de la primera disposición 6 de lengüeta de retención, fuerza que es ejercida sobre el empujador 17 de válvula por el gas 29 que fluye durante el proceso de llenado.
3. Cuando se alcanza una presión de llenado predefinida, el empujador 17 de válvula se desplaza hacia fuera (en sentido contrario a la dirección 40 longitudinal) en la dirección de la cabeza 27 del cuerpo de base, con lo que se cierra el hueco entre el borde 16 de sellado del cuerpo 1 de válvula y el engrosamiento 42 cónico del lado del recipiente de gas del empujador 17 de válvula, de modo que el empujador 17 de válvula se dispone en la posición cerrada B, véase la Fig. 7.
Específicamente, en la tercera etapa, el empujador 17 de válvula se mueve a presión atmosférica basándose en una diferencia de presión dentro del cuerpo 26 de base del recipiente 24 de gas, de acuerdo con las líneas de flujo trazadas.
Por el contrario, las Fig. 9 y Fig. 10 muestran un vaciado del recipiente 24 de gas utilizando una válvula 31 de entrada según la Fig. 8, cuya válvula 31 de entrada está dispuesta, por ejemplo, en un dispositivo para preparar nata o soda.
En detalle, la válvula 31 de entrada según la Fig. 8 comprende un pasador 32, que se mantiene en la válvula 31 de entrada por medio de una conexión 35 roscada, y un elemento 38 de sellado, que está dispuesto en una ranura dispuesta en un receptáculo 36 de recipiente de gas, en donde el receptáculo 36 de recipiente de gas comprende un diámetro adaptado al área 18 de conexión del cuerpo 1 de la válvula y una superficie 37 de tope para limitar la trayectoria de desplazamiento de la válvula 31 de entrada sobre el área 18 de conexión. De este modo, el pasador 32 presenta un orificio 33 de entrada, así como una ranura 34 transversal para el flujo del gas 29 desde el recipiente 24 de gas. El elemento 38 de sellado es preferiblemente una junta tórica.
A tal fin, la Fig. 9 muestra que, para vaciar el recipiente 24 de gas, el receptáculo 36 de recipiente de gas de la válvula 31 de entrada se dispone por encima del área 18 de conexión del recipiente 24 de gas de tal manera que el eje 2 longitudinal del cuerpo 1 de válvula se alinea con un eje longitudinal del pasador 32 o un eje longitudinal del receptáculo 36 de recipiente de gas, presionando el pasador 32 sobre el empujador 17 de válvula de manera que este último se desplaza en la dirección de la superficie 21 de extremo del lado del recipiente de gas. El desplazamiento máximo de la válvula 31 de entrada sobre el área 18 de conexión del recipiente 24 de gas está limitado por medio de la superficie 37 de tope del receptáculo 36 del recipiente de gas, véase la Fig. 10, por lo que el elemento 38 de sellado se apoya contra la superficie exterior del área 18 de conexión, de modo que se impide cualquier fuga de gas. También puede verse en la Fig. 10 que, en un desplazamiento máximo de la válvula 31 de entrada sobre el área 18 de conexión del recipiente 24 de gas, la superficie 37 de tope del receptáculo 36 del recipiente de gas está en contacto con la superficie del extremo del lado de conexión 20 del cuerpo 1 de la válvula.
En detalle, se requieren las siguientes etapas para vaciar el recipiente 24 de gas:
1. Colocar la válvula 31 de entrada sobre el área 18 de conexión del cuerpo 1 de válvula de la válvula 39 del recipiente 24 de gas, de modo que el área 18 de conexión del cuerpo 1 de la válvula sobresalga hacia el receptáculo 36 del recipiente de gas de la válvula 31 de entrada.
2. Empujar la válvula 31 de entrada sobre el área 18 de conexión hasta que la superficie 20 del extremo del lado de conexión del área 18 de conexión toque la superficie 37 de tope del receptáculo 36 del recipiente de gas, con lo que el empujador 17 de válvula es empujado por el pasador 32 de la válvula 31 de entrada en la dirección del cuerpo 26 de base del recipiente 24 de gas sobre la primera disposición 6 de lengüeta de retención. De este modo, las protuberancias 6' de la primera disposición 6 de lengüeta de retención retroceden elásticamente de modo radial hacia el exterior, es decir, alejándose del eje 2 longitudinal, cuando el empujador 17 de válvula se mueve en la dirección 40 longitudinal y pasa por las protuberancias 6' con el engrosamiento 42 que tiene el diámetro 43 máximo. El área de extremo del engrosamiento 42 cónico del empujador 17 de válvula que presenta el diámetro 43 máximo se sitúa así entre la primera disposición 6 de lengüeta de retención y la segunda disposición 7 de lengüeta de retención en la posición de vaciado C, de manera que el empujador 17 de válvula se encuentra en la posición de vaciado C. Hay un espacio relativamente grande entre el borde 16 de sellado del cuerpo 1 de válvula y el engrosamiento 42 cónico del empujador 17 de válvula, véase la Fig. 10.
3. Hacer fluir el gas 29 desde el recipiente 24 de gas a través del orificio 3 longitudinal del cuerpo 1 de la válvula por el hueco a través de la ranura 34 transversal del pasador 32 hacia su orificio 33 de entrada a través de la válvula 31 de entrada (de acuerdo con las líneas de flujo dibujadas en la Fig. 10), a través de la cual el gas 29 puede suministrarse, por ejemplo, a un dispositivo para preparar nata o soda.
La Fig. 11 muestra que después de que el recipiente 24 de gas ha sido vaciado, la válvula 31 de entrada es separada de nuevo de él, por lo que el empujador 17 de válvula o el área de extremo del engrasamiento 42 cónico permanece dispuesta entre la primera disposición 6 de lengüeta de retención y la segunda disposición 7 de lengüeta de retención. Es decir, el empujador 17 de válvula permanece en la posición de vaciado C, de modo que un posible rellenado del recipiente 24 de gas no es posible. Es decir, el empujador 17 de válvula permanece en la posición de vaciado C, de modo que no es posible volver a llenar el recipiente 24 de gas.
Listado de signos de referencia
1 cuerpo de la válvula
2 eje longitudinal del cuerpo 1 de la válvula
3 orificio longitudinal
4 doble ranura
5 nariz de sellado
6 disposición de la primera lengüeta de retención
6' protuberancia de la primera disposición de la lengüeta de retención
7 segunda lengüeta de retención
7' protuberancia de la segunda lengüeta 7 de retención
8 primera sección de orificio del orificio 3 longitudinal
9 segunda sección de orificio del orificio 3 longitudinal
10 tercera sección de orificio del orificio 3 longitudinal
11 diámetros de la primera sección 8 de orificio
12 diámetros de la segunda sección 9 de orificio
13 diámetros de la tercera sección 10 de orificio
14 superficie de tope
15 sección transversal de abertura de la tercera sección 10 de orificio
16 borde de sellado
17 empujador de válvula
18 área de conexión
19 área de fijación
20 superficie de extremo del lado de la conexión
21 superficie de extremo del lado del recipiente de gas
22 diámetro del área de conexión
23 diámetro del área de fijación
24 recipiente de gas
25 eje longitudinal del recipiente 24 de gas
26 cuerpo de base
27 cabeza del cuerpo de base
28 abertura
29 gas
30 superficie de extremo de la cabeza 27 del cuerpo de base
31 válvula de entrada
32 pasador
33 orificio de entrada del pasador 32
34 ranura transversal del pasador 32
35 conexión roscada
36 receptáculo del recipiente de gas;
37 superficie de tope del receptáculo 36 del recipiente de gas
38 elemento de sellado
39 válvula
40 dirección longitudinal
41 ranura simple
42 engrasamiento
43 diámetro máximo del engrosamiento 42
A posición de llenado
B posición de cierre
C posición de vaciado

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Válvula (39) para cerrar un recipiente (24) de gas, en donde la válvula (39) comprende un cuerpo (1) de válvula con un orificio (3) longitudinal pasante a lo largo de un eje (2) longitudinal, en cuyo orificio (3) longitudinal está montado un empujador (17) de válvula guiado en forma desplazable, extendiéndose el cuerpo (1) de válvula en una dirección (40) longitudinal paralela al eje (2) longitudinal desde un área (18) de conexión con una superficie de extremo (20) del lado de la conexión hasta un área (19) de fijación con una superficie (21) de extremo del lado del recipiente de gas, en donde el área (19) de fijación presenta un diámetro (23) menor que el área (18) de conexión y el área (18) de conexión presenta una superficie (14) de tope para proporcionar un tope para una cabeza (27) del cuerpo de base del recipiente (24) de gas, cuando el área (19) de fijación se inserta en la cabeza (27) del cuerpo de base a través de una abertura (28) en esta última, caracterizada porque el cuerpo (1) de válvula presenta una doble ranura (4) en la superficie circunferencial en el área (19) de fijación, en donde la doble ranura (4) comprende dos ranuras (41) individuales que se suceden en la dirección (40) longitudinal, que están separadas entre sí por una nariz (5) de sellado que apunta en dirección opuesta al eje (2) longitudinal, a fin de permitir el prensado estanco al gas de la cabeza (27) del cuerpo de base con el área (19) de fijación en el área de la doble ranura (4) cuando el área (19) de fijación con la doble ranura (4) se empuja dentro de la cabeza (27) del cuerpo de base.
2. Válvula (39) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el orificio (3) longitudinal pasante comprende al menos tres secciones (8, 9, 10) de orificio con al menos dos diámetros (11, 12, 13) diferentes.
3. Válvula (39) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque al menos una primera sección (8) de orificio está dispuesta en el área (18) de conexión y porque al menos una segunda y una tercera sección (9, 10) de orificio están dispuestas en el área (19) de fijación.
4. Válvula (39) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque la segunda sección (9) de orificio situada entre la primera sección (8) de orificio y la tercera sección (10) de orificio presenta un diámetro (12) menor que la primera sección (8) de orificio y la tercera sección (10) de orificio, estando el empujador (17) de válvula montado desplazablemente en la segunda sección (9) de orificio.
5. Válvula (39) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el cuerpo (1) de válvula presenta una primera disposición (6) de lengüeta de retención en el orificio (3) longitudinal en el área (19) de fijación, preferiblemente en una tercera sección (10) de orificio del orificio (3) longitudinal, mediante la cual se asegura un estrechamiento seccional del orificio (3) longitudinal en el área (19) de fijación, preferiblemente en la tercera sección (10) de orificio, teniendo la primera disposición (6) de lengüeta de retención al menos una protuberancia (6') dirigida hacia el eje (2) longitudinal.
6. Válvula (39) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque la primera disposición (6) de lengüeta de retención comprende tres protuberancias (6') que están dispuestas, al menos por secciones, en un plano normal al eje (2) longitudinal.
7. Válvula (39) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque las tres protuberancias (6') de la primera disposición (6) de lengüeta de retención están dispuestas, preferiblemente en forma simétrica, a una distancia angular de 120° entre sí en cada caso, midiéndose la distancia angular alrededor del eje (2) longitudinal.
8. Válvula (39) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque el cuerpo (1) de válvula presenta una segunda disposición (7) de lengüeta de retención en el orificio (3) longitudinal en el área (19) de fijación, preferiblemente en la tercera sección (10) de orificio, entre la primera disposición (6) de lengüeta de retención y la superficie (21) de extremo del lado del recipiente de gas, mediante la cual se asegura un estrechamiento adicional del orificio (3) longitudinal en el área (19) de fijación, preferiblemente en la tercera sección (10) de orificio, mediante la segunda disposición (7) de lengüeta de retención, que presenta al menos una protuberancia (7') dirigida hacia el eje (2) longitudinal.
9. Válvula (39) de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque la segunda disposición (7) de lengüeta de retención comprende tres protuberancias (7') que están dispuestas, al menos en secciones, en un plano normal al eje (2) longitudinal.
10. Cuerpo (1) de válvula de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque las tres protuberancias (7') de la segunda disposición (7) de lengüeta de retención están dispuestas, preferiblemente en forma simétrica, a una distancia angular de 120° entre sí, midiéndose la distancia angular alrededor del eje (2) longitudinal.
11. Válvula (39) de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque las protuberancias (6', 7') de la primera y segunda disposición (6, 7) de lengüeta de retención, vistas a lo largo del eje (2) longitudinal, están dispuestas congruentes entre sí o giradas 60° una con respecto a la otra.
12. Válvula (39) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 11, caracterizada porque el empujador (17) de válvula presenta un engrosamiento (42) que está dirigido hacia la superficie (21) de extremo del lado del recipiente de gas y que se extiende al menos por secciones en forma cónica y que al menos por secciones, en particular en un área de extremo orientada hacia la superficie de extremo (21) del lado del recipiente de gas, presenta un diámetro (43) máximo que es mayor que el diámetro de la constricción seccional formada por la primera disposición (6) de lengüeta de retención.
13. Válvula (39) de acuerdo con la reivindicación 12 y de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque el diámetro (43) máximo del engrasamiento (42) es mayor que el diámetro de la otra constricción seccional formada por la segunda disposición (7) de lengüeta de retención.
14. Válvula (39) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el cuerpo (1) de válvula está hecho de un plástico resistente a altas temperaturas, en particular de polietersulfona (PES) o polisulfona (PSU) o polieteretercetona (PEEK) o polisulfuro de fenileno (PPS) o polifenilsulfona (PPSU) o polieterimida (PEI).
15. Recipiente (24) de gas con una válvula (39) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, en donde el recipiente (24) de gas comprende un cuerpo (26) de base con una cabeza (27) de cuerpo de base que presenta una abertura (28), en donde el cuerpo (26) de base forma al menos en secciones un volumen interior para recibir gas (29), en donde el área (19) de fijación con la doble ranura (4) se inserta a través de la abertura (28) en la cabeza (27) del cuerpo de base, preferiblemente hasta que la superficie (14) de tope entra en contacto con la cabeza (27) del cuerpo de base, y en donde la cabeza (27) del cuerpo de base se presiona de manera estanca al gas con el área (19) de fijación en el área de la doble ranura (4).
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