MX2011003097A - Sistema con resistencia al ariete hidraulico para obturar orificios. - Google Patents

Abstract

Un sistema para cerrar orificios (20) que incluye una estructura de la abertura (22), y una válvula (24). La estructura de la abertura (22) incluye un orificio (28) que establece una comunicación entre el ambiente exterior (30) y el volumen interior (32) que puede recibir una sustancia fluida. La válvula (24) incluye un cabezal (36) de válvula, de cierre automático, flexible, elástico, del tipo de ranura, con un orificio que normalmente está cerrado en una condición no restringida. La abertura (28) tiene una superficie de acople que da lateralmente hacia el interior (34) y la válvula tiene una superficie periférica que da lateralmente hacia el exterior (54) que está comprimida lateralmente hacia el interior por su acople contra la superficie (34) para aumentar la resistencia a la apertura del orificio normalmente cerrado cuando el cabezal (36) es sometido a un diferencial de presión.

Description

SISTEMA CON RESISTENCIA AL ARIETE HIDRÁULICO PARA OBTURAR ORIFICIOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a un sistema para regular el flujo de una sustancia fluida. La invención se refiere más en particular a un sistema para cerrar aberturas con una válvula flexible, elástica, y regular el flujo de la sustancia fluida a través de la válvula.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El inventor de la presente invención ha descubierto que sería ventajoso proveer un sistema mejorado para retener o montar de otra manera una válvula flexible, elástica, que define un orificio inicialmente cerrado que se puede abrir para permitir el flujo de un fluido a través de la válvula, donde el diseño del sistema puede proveer ventajas que hasta hoy en día no se observan en la industria ni son sugeridas por el arte previo. En particular, el sistema de la presente invención facilita el cierre correcto de la válvula luego de haber forzado porciones de la válvula fuera de su configuración inicialmente cerrada y es resistente al ariete hidráulico causado por la acción de una sustancia fluida sobre la válvula.

Un tipo de válvula flexible, elástica, es una válvula de cierre automático, del tipo de ranura montada en un orificio de un recipiente para fluidos. Dichas válvulas tienen una ranura o ranuras que definen un orificio normalmente cerrado que se abre para permitir el flujo a través del mismo en respuesta ya sea a una sonda o herramienta de llenado/vaciado insertada a través de la válvula, o un aumento del diferencial de presión a través de la válvula (por ejemplo, a causa de un aumento de la presión en el interior del recipiente al apretar el recipiente, o por una reducción de la presión ambiente externa en comparación con la presión en el interior del recipiente). Dichas válvulas típicamente se diseñan de tal manera que se cierran automáticamente para corta el flujo a través de las mismas al extraer la sonda o la herramienta de llenado/vaciado o ante una reducción de la mayor presión interna dentro del recipiente, o al aumentar de la presión externa.

Los diseños de dichas válvulas y de los cierres donde se utilizan dichas válvulas se ilustran en las Patentes de los EE.UU. No. 5.271.531 , No. 5.927.566, y No. 5.934.512. Típicamente, el cierre incluye un cuerpo o base montado en el cuello del recipiente que define un asiento para recibir la válvula e incluye un retén anular u otra estructura para mantener a la válvula en el asiento que hay en la base. Véanse, por ejemplo, las Patentes de los EE.UU. No. 6.269.986 y No. 6.616.016. La válvula normalmente está cerrada y puede soportar el peso del producto fluido cuando se invierte por completo la botella, de tal manera que el líquido no se fugará a no ser que se apriete la botella. Con un sistema mejorado con dichas características, no es necesario volver a cerrar la tapa o capuchón (aunque típicamente se la vuelve a cerrar si el envase se va a transportar a otro lugar, o si se va a llevar en una valija, etc.). Otro sistema de válvula con dichas características para utilizar con una sonda o herramienta de llenado/vaciado se muestra en la Solicitud de Patente de los EE.UU. N° de Acta 12/070.799 de propiedad conjunta cuyo título es: VALVE MONTAJE ASSEMBLY WITH SLIT MISALIGNMENT PREVENTION FEATURE, presentada el 21 de febrero de 2008 y cuyo inventor es David J. Gaus, cuyo contenido completo se incorpora aquí como referencia.

Aunque dichos sistemas con válvulas tienen ventajas significativas y funcionan bien, sería deseable proveer un sistema mejorado que pueda adaptarse mejor a una manipulación más brusca o al maltrato, con un menor riesgo de filtraciones. Específicamente, cuando uno de los recipientes del tipo con válvula descrito anteriormente se deja caer, se vuelca o se golpea de alguna otra manera, el fluido dentro del recipiente puede golpear la válvula con una fuerza tal que pueda abrirla momentáneamente, y puede descargarse una pequeña cantidad de líquido. Dichos efectos transitorios de la presión hidráulica debidos a la aceleración, a veces se describen como ariete hidráulico o martillo de agua.

Sería beneficioso proveer un sistema de válvula mejorado para cerrar aberturas que elimine o minimice la tendencia de la válvula a abrirse cuando el recipiente para fluidos es sometido a un ariete hidráulico tal como cuando el recipiente se vuelca, se deja caer, o cuando se somete de otra manera a un impacto súbito tal como cuando el usuario deposita el recipiente sobre una superficie golpeándolo con fuerza.

Un enfoque para proveer una válvula con resistencia al ariete hidráulico se muestra en la Solicitud de Patente de los EE.UU. Número de Acta 11/728.614 cuyo título es: "DISPENSING VALVE WITH HYDRAULIC HAMMER RESISTANCE" de propiedad conjunta y presentada el 27 de marzo de 2007 con David J. Gaus et al. como inventores, cuyo contenido completo se incorpora aquí como referencia. Aunque la válvula que se muestra en 1 1/728.614 funciona bien para su propósito, siempre existe la posibilidad de encarar otros enfoques y de realizar mejoras.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN El inventor de la presente invención ha inventado un novedoso sistema para cerrar aberturas de un recipiente para fluidos que, entre otras cosas, puede proveer una mejora resistencia al ariete hidráulico.

De acuerdo con un aspecto de la invención, un sistema para cerrar aberturas con resistencia al ariete hidráulico, incluye (1) un orificio que establece una comunicación entre un volumen interior que puede recibir una sustancia fluida y un ambiente exterior, y (2) una válvula que incluye un cabezal flexible, elástico que se extiende a través de la abertura. El cabezal de la válvula tiene (a) un lado interior que da hacia el volumen interior, (b) un lado exterior que da hacia el ambiente exterior, (c) por lo menos una ranura autosellante a través del cabezal, y (d) porciones enfrentadas, que se pueden abrir a lo largo de la ranura que definen un orificio normalmente cerrado en una condición no restringida donde las porciones que se pueden abrir pueden moverse en una primera dirección hacia el volumen interior para tomar una configuración de orificio abierto y en una segunda dirección hacia el ambiente exterior para tomar otra configuración de orificio abierto. La abertura tiene una superficie de acople que da lateralmente hacia el interior; y la válvula también incluye una superficie periférica que da lateralmente hacia el exterior que se comprime lateralmente hacia el interior al acoplarse con la superficie de acople para ejercer de esa manera una fuerza de cierre sobre dicha ranura autosellante para aumentar la resistencia a la apertura del orificio normalmente cerrado por lo menos en la segunda dirección al someter al cabezal de la válvula a un diferencial de presión que actúa a través del cabezal de la válvula.

En un aspecto, el lado interior del cabezal está definido por una superficie convexa. Como un aspecto adicional, la superficie convexa es arqueada.

De acuerdo con un aspecto, el lado exterior está definido por una superficie cóncava. En un aspecto adicional, la superficie cóncava es arqueada, y en un aspecto aún adicional la superficie cóncava es semiesférica.

Como un aspecto, la por lo menos una ranura autosellante incluye dos ranuras autosellantes que se extienden transversalmente entre sí. En un aspecto adicional, una de las dos ranuras es más que un 50% más larga que la otra de las dos ranuras.

De acuerdo con un aspecto, la superficie de acople es una superficie cilindrica con un diámetro D y la superficie periférica que da lateralmente hacia el exterior es una superficie troncocónica en la condición no restringida. En un aspecto adicional, la superficie troncocónica tiene un diámetro máximo adyacente al lado interior que en la condición no restringida es mayor que el diámetro D. En un aspecto aún adicional, la válvula también incluye una porción de encastre periférica y la superficie troncocónica converge desde el diámetro máximo hacia un diámetro mínimo adyacente a la porción de encastre periférica.

As un aspecto, la válvula inicialmente está separada de la superficie de acople, pero subsiguientemente se acopla con la misma. En un aspecto adicional, el sistema también incluye un asiento alrededor del orificio y la válvula también incluye una porción de encastre periférica que se acopla con dicho asiento. En un aspecto aún adicional, el asiento está situado en el exterior del volumen interior. En un aspecto, el sistema también incluye un retén anular acople con cierre a presión con el asiento para retener a la porción de encastre periférica entre el retén anular y el asiento.

De acuerdo con un aspecto, la superficie periférica que da lateralmente hacia el exterior se extiende desde el lado exterior hacia la porción de encastre periférica. El cierre para un orificio de la presente invención es particularmente apropiado para montar una válvula en un aparato dispensador donde el movimiento relativo entre la válvula y un conducto o sonda insertado hace que las porciones del cabezal de la válvula se abran para recibir a la sonda de tal manera que la sonda se extienda a través de la válvula. En un uso particular de la invención, una sonda con dichas características es un conducto de admisión de fluidos que se emplea para llenar un recipiente para fluidos tal como una taza o jarra.

El sistema para cerrar aberturas de la presente invención se puede posicionar con relación a un recipiente asociado (o a otra estructura que contenga una sustancia fluida) en diversas disposiciones. En particular, el sistema para cerrar aberturas se puede unir al recipiente permanentemente o de manera desmontable (o a otra estructura que contenga una sustancia fluida). Además, la válvula del sistema para cerrar aberturas de la invención se puede proveer en una forma que inicialmente está separada del sistema para cerrar aberturas de la invención pero subsiguientemente se puede unir a este o puede quedar retenida dentro del mismo.

Otras numerosos ventajas y características de la presente invención se harán evidentes al ver la siguiente descripción detallada de la misma, las reivindicaciones, y las figuras adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS En todas las figuras adjuntas que forman parte de la memoria descriptiva, se emplean los mismos numerales para designar partes correspondientes, La Figura 1 es una vista ¡sométrica desde arriba de un recipiente para fluidos en la forma de una taza que incorpora un sistema para cerrar aberturas donde se realiza la presente invención, con una válvula flexible, elástica del sistema de cierre se muestra en posición cerrada; La Figura 2 es una vista ¡sométrica, en explosión de la taza y del sistema para cerrar aberturas de la Figura 1 que muestra a la válvula en una condición tal como se la ha moldeado donde la válvula no está restringida y donde también muestra un componente retén del sistema que se ha retirado de una estructura de abertura del sistema; La Figura 3 es una vista en sección tomada desde la línea 3-3 en la Figura 1 ; La Figura 4 es una vista ampliada de la porción de la Figura 3 marcada con un círculo; La Figura 4A es una vista ampliada de la porción de la Figura 4 marcada con un círculo; La Figura 5 es una vista similar a la Figura 4 pero que muestra el sistema para cerrar aberturas con la válvula dispuesta en una condición abierta por una herramienta o sonda para rellenado con fluido que está insertada en el sistema para cerrar aberturas para suministrar un fluido al volumen interior del recipiente; La Figura 6 es una vista similar a la Figura 5, pero sin mostrar la herramienta de rellenado para ilustrar más claramente la válvula en la condición abierta; La Figura 7 es una vista isométrica ampliada de una forma de realización de la válvula de la Figura 1 que muestra un lado de la válvula que da hacia el interior en un estado cerrado con la válvula en una condición no restringida, tal como se la ha moldeado; La Figura 8 es una vista isométrica ampliada de la válvula de la Figura 7 que muestra un lado de la válvula que da hacia el exterior, nuevamente con la válvula en el estado cerrado en la condición no restringida; La Figura 9 es una vista similar a la Figura 7, pero que muestra a la válvula en un estado abierto; La Figura 10 es una vista similar a la Figura 8, pero que muestra nuevamente a la válvula en un estado abierto; La Figura 1 1 es una vista en planta de la válvula de la Figura 7, que muestra a la válvula en el estado cerrado y en condición no restringida; La Figura 12 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 12-12 en la Figura 1 ; La Figura 13 es una vista en planta que muestra otra forma de realización de la válvula de la Figura 1 en un estado cerrado y en condición no restringida, tal como se la ha moldeado; y La Figura 14 es una vista en alzado de la válvula de la Figura 13.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA Aunque la presente invención es susceptible de ser llevada a la práctica de muchas formas diferentes, esta memoria descriptiva y las figuras adjuntas divulga solo una forma específica como un ejemplo de la invención. Sin embargo, no se desea limitar a la invención a la forma de realización descrita. El alcance de la invención se señala en las reivindicaciones adjuntas.

Según se expone en detalle de aquí en adelante, el sistema para cerrar aberturas de la presente invención se puede utilizar para montar una válvula en un sistema para manejar fluidos, que incluye un recipiente asociado u otra estructura dispensadora para regular la transferencia de sustancias fluidas que incluyen, pero de manera no taxativa, agua, cerveza, u otros fluidos apropiados para el consumo. Notablemente, el sistema para cerrar aberturas de la presente invención es especialmente apropiado para utilizar con el tipo de válvula flexible, elástica que incluye una porción de encastre periférica de la válvula y un cabezal de válvula central (que frecuentemente es tal que se puede abrir en cualquiera de dos direcciones opuestas).

Para facilitar la descripción, muchas de las figuras que ¡lustran la invención muestran una forma de una válvula de una forma de realización del sistema para cerrar aberturas de la presente invención en una orientación típica que el sistema para cerrar aberturas puede tener en una aplicación en particular, y los términos tales como superior, inferior, horizontal, etc., se utilizan haciendo referencia a esta orientación. Se comprenderá, sin embargo, que el sistema para cerrar aberturas de la presente invención se puede fabricar, almacenar, transportar, comercializar, y utilizar en una orientación diferente de la orientación descrita.

El sistema para cerrar aberturas de la presente invención se puede utilizar con una variedad de sistemas convencionales o especiales para manejar y/o contener sustancias fluidas, que incluyen botellas de vidrio o plásticas, envases tubulares flexibles, recipientes, tanques, y otros equipos o aparatos, cuyos detalles, aunque no se ilustren o describan completamente, serán evidentes para aquellos con experiencia en el arte y con conocimientos sobre dichos sistemas. El sistema en particular para manejar o contener la sustancia fluida, por sí mismo, no forma parte de los aspectos de la presente invención en su sentido más amplio y por lo tanto no debe limitarlos. Aquellos con una experiencia normal también comprenderán que los aspectos novedoso y no obvio de la invención se realizan solo en el sistema indicativo para montar la válvula que se describe.

Una forma de realización actualmente preferida del sistema para cerrar aberturas se ilustra en las Figuras 1- 6 y en general se lo designa con el número 20. El sistema 20 se ilustra en conexión con un recipiente para fluidos en la forma de una taza para bebidas 21. Como se puede ver mejor en las Figuras 2 y 3, el sistema 20 incluye una estructura de la abertura 22, una válvula 24, y un accesorio para el montaje o retén 26. La estructura de la abertura 22 incluye un orificio 28 que establece una comunicación entre el ambiente exterior 30 y el volumen interior 32 que puede recibir una sustancia fluida tal como una bebida. Según se puede ver mejor en la Figura 4, la abertura 28 tiene una superficie 34 que se acopla que da lateralmente hacia el interior que es preferiblemente cilindrica, con un diámetro D. La válvula 24 es una válvula de cierre automático, del tipo de ranura y se puede ver con mayor detalle en las Figuras 7-14. La válvula 24 preferiblemente está moldada como una estructura en una sola pieza en un material que es flexible, plegable, elástico, y resiliente. Este puede incluir elastómeros, como por ejemplo un polímero sintético, termoendurecible, que incluye caucho de siliconas, como por ejemplo el caucho de siliconas que comercializa Dow Corning Corp. En los EE.UU. con la marca comercial SILASTIC 99-595-HC. Otros materiales de caucho de siliconas apropiados se comercializan en los EE.UU. con la denominación Wacker 3003-40 por la Wacker Silicone Company. Ambos materiales tienen una clasificación de dureza de 40 Shore A. La válvula 24 también se puede moldear en otros materiales termoendurecibles o en otros materiales elastoméricos, o en polímeros termoplásticos o elastómeros termoplásticos, incluyendo aquellos a base de materiales tales como los termoplásticos de propileno, etileno, uretano, y estireno, incluyendo sus contrapartes halogenadas.

La válvula 24 tiene una posición o configuración de reposo normalmente cerrada, que se muestra en las Figuras 1 , 3 y 4. La válvula 24 se puede forzar a una o más posiciones o configuraciones abiertas, según se muestra en las Figuras 5, 6, 9 y 10 cuando una fuerza lo suficientemente intensa actúa sobre la válvula 24 según se describe de aquí en adelante. La válvula 24 incluye una porción o cabezal central flexible 36 (Figuras 1 , 2, y 4) que se extiende a través del orificio 28, con un primer lado o lado exterior 38 y un segundo lado o lado interior 40. Cuando se cierra la válvula 24, el lado interior 40 tiene una superficie de forma convexa y arqueada, y el lado exterior 38 tiene una superficie de forma cóncava y arqueada y preferiblemente semiesférica. Al respecto, aunque aquí se muestran formas preferidas del cabezal 36, se debería comprender que pueden ser deseables otras configuraciones, como por ejemplo aquellas que se muestran en la Patentes de los EE.UU. con las Actas N° 1 1/728.614 y 12//070.799 mencionadas anteriormente dependiendo de los parámetros y requerimientos específicos de cada aplicación en particular.

Según se puede ver mejor en las Figuras 7, 8 y 1 -14, el cabezal 36 tiene ranuras 50 autosellantes planas, que se intersectan, que definen juntas un orificio cerrado cuando se cierra la válvula 24. Para la forma de realización que se muestra en las Figuras 2-12, las ranuras 50 son perpendiculares entre sí y de igual longitud. Las Figuras 13 y 14 ilustran una forma de realización preferida donde las ranuras 50 son perpendiculares entre sí, pero una de las ranuras 50 es por lo menos un 50% más larga que la otra ranura 50, y aún más preferiblemente en el rango de 4 ó 5 veces más larga que la otra ranura 50 en las formas que se ilustran de la válvula 24, las ranuras 50 definen cuatro, que en general tienen forma de sectores, aletas o pétalos 51 de igual tamaño en el cabezal 36. Las aletas o pétalos 51 también se pueden caracterizar como "regiones que se pueden abrir" o "porciones que se pueden abrir" del cabezal de la válvula 36. Cada aleta o pétalo 51 tiene un par de caras transversales divergentes definidas por las ranuras 50, y cada cara transversal establece un sello contra una cara transversal enfrentada de un pétalo adyacente 51 cuando se cierra la válvula 24.

En la válvula 24 se pueden moldear unas ranuras 50. Como alternativa, las ranuras 50 de la válvula subsiguientemente se pueden cortar en el cabezal 36 de la válvula 24 por técnicas convencionales apropiadas. Aunque se formen las ranuras 50, el orificio debería estar cerrado cuando la válvula 24 está en una condición no restringida o tal como se la ha moldeado. Durante la operación, los pétalos 51 se pueden forzar para abrirlos hacia el exterior en una primera dirección (hacia el ambiente exterior 30 en las Figuras 1-4) desde el punto de intersección de las ranuras 50 cuando se aplica una fuerza (o diferencial de presión) suficiente sobre el lado interior 40 del cabezal de la válvula 36, o se fuerzan para abrirlas hacia el interior en una segunda dirección (hacia el volumen interior 32 en las Figuras 1-4) desde el punto de intersección de las ranuras 50 cuando se aplica una fuerza (o diferencial de presión) suficiente sobre el lado exterior 38 del cabezal 36.

Las Figuras 5 y 6 ilustran un ejemplo de la válvula 24 abriéndose en la primera dirección donde se ha insertado un conducto de admisión de fluidos o herramienta de rellenado 52 en el primera dirección para dirigir una bebida al volumen interior 32 a través de una vía de flujo 53 en el conducto o herramienta de rellenado 52. Los pétalos abiertos 51 se acomodan a la penetración del extremo de la herramienta de rellenado 52 dentro del volumen interior 32 del recipiente 21. Los pétalos 51 se sellan alrededor de la periferia de la herramienta de rellenado 52 de una manera sustancialmente impermeable a los líquidos. Cuando la herramienta de rellenado 52 se retira del cabezal de la válvula 36 mediante un movimiento en la segunda dirección, la elasticidad inherente del cabezal 36 y los pétalos 51 retorna al orificio a la condición cerrada.

El cabezal de la válvula 36 también se puede caracterizar como teniendo una superficie periférica que da lateralmente hacia el exterior 54 en la periferia exterior del cabezal de la válvula 36. La superficie 54 tiene un tamaño y/o forma tal que, en su condición tal como se la ha moldeado o en su condición no restringida, queda comprimida lateralmente hacia el interior por su acople contra la superficie 34 del orificio 28, según se puede ver mejor en las Figuras 4 y 4A, donde la línea cortada en la Figura 4A muestra el tamaño y la forma no restringida de la superficie 54 de la forma de realización que se ilustra en comparación con la superficie 34. Esta compresión lateral hacia el interior del cabezal 36 impone una fuerza de cierre sobre la ranuras autosellantes 50 que aumenta la resistencia a la apertura del orificio normalmente cerrado por lo menos en la segunda dirección (hacia el ambiente exterior 30 en las Figuras 1-4) cuando el cabezal de la válvula 36 es sometido a un mayor diferencial de presión causado por el ariete hidráulico, que actúa a través del cabezal 36. Se debería notar que esto es particularmente ventajoso en conexión con un sistema 20 donde el cabezal de la válvula 36 es penetrado por la herramienta de llenado 52 y debe retornar a la condición cerrada y resistir el ariete hidráulico una vez extraída la herramienta de rellenado 52 es. Según se puede ver mejor en la Figura 12, en la forma preferida que se ilustra, la superficie 54 es troncocónica con un diámetro máximo 56 adyacente a la cara 40 y un diámetro mínimo 58 adyacente a la porción de encastre periférica o reborde 60 de la válvula 24. El diámetro máximo 56 es mayor que el diámetro D de la superficie 34. El diámetro mínimo 58 es preferiblemente igual al diámetro D de la superficie 34, o apenas levemente menor que el diámetro D. Aunque se cree que la forma troncocónica que se ilustra proporciona una mayor fuerza de cierre, pueden ser deseables otras formas y/o tamaños para la superficie 54 que crea un ajuste por interferencia con la superficie 34 dependiendo de los requerimientos y parámetros particulares de cada aplicación.

Para adaptarse al montaje y retención de la válvula 24, el reborde 60 preferiblemente tiene una forma general de cola de milano, cuya sección transversal define un par de superficies troncocónicas 62 y 64, según se puede ver mejor en la Figura 12. Según se puede ver mejor en la Figura 5, la estructura de la abertura 22 incluye un asiento anular 66 para acoplarse con la superficie troncocónica 62 que da hacia el interior en dirección axial del reborde 60. El accesorio para montaje o retén 26 incluye un retén anular 68 que tiene una superficie de sujeción 70 que da hacia el interior en dirección axial que está adaptada para acoplarse, y encastrarse contra la superficie troncocónica 64 que da hacia el exterior en dirección axial del reborde 60. Un borde periférico lateral 72 del retén anular 68 se puede mantener que se acopla formando un cierre a presión con un reborde anular de retención 74 en la estructura de la abertura 22 que está situado hacia el exterior en dirección axial desde el asiento anular 66. El acople formando un cierre a presión del retén anular 68 dentro de la estructura de la abertura 22 hace que el anillo 68 para asegure apretadamente la válvula 24 en la estructura de la abertura 22. Preferiblemente, el accesorio 26 también incluye una pared en general cilindrica 76 que se extiende en dirección axial hacia el exterior desde el retén anular 68 para facilitar el armado y desarme del sistema 20.

Durante el armado, el retén anular 68 se puede empujar más allá del reborde de retención 74 porque el retén anular 68 y/o la estructura de la abertura 22 son suficientemente flexibles como para adaptarse temporalmente a la deformación elástica de los componentes cuando el retén anular 68 pasa sobre el reborde 74, y más allá del mismo, en dirección hacia el interior, para crear un acople con cierre a presión entre el retén anular 68 y la estructura de la abertura 22 de tal manera que el reborde 60 de la válvula queda comprimido por lo menos levemente y sujeto entre las superficies troncocónicas opuestas 66 y 70 (Figura 4). Aunque se muestra una forma preferida de montaje, la estructura de la abertura 22 y válvula 24 pueden tener otras configuraciones, como por ejemplo una forma diferente para del reborde de montaje 60 y el asiento 66. También, en algunas otras disposiciones, la válvula 24 se puede mantener en la estructura de la abertura 22 sin un anillo de retén. Por ejemplo, la válvula 24 se puede mantener en la estructura de la abertura 22 pegándola con calor, embutiendo una porción de la estructura de la abertura 22 sobre el reborde de la válvula 60, con adhesivo, y/o un encastre a presión, etc.

La válvula 24 típicamente se diseña para cerrarse cuando el diferencial de presión a través del cabezal de la válvula 36 cae por debajo de una magnitud predeterminada. La elasticidad inherente de la válvula 24 permite que la válvula 24 retorne a la condición normalmente cerrada (por acción de la fuerza que generan los esfuerzos debidos a la deformación de la válvula elástica). Preferiblemente, la válvula 24 es suficientemente rígida en su condición no restringida como para permanecer cerrada bajo el peso o la carga hidrostática que la sustancia en el recipiente ejerce contra el lado interior 40 aún sin la fuerza de cierre que genera el acople de las superficies 34 y 54.

Se debe comprender que el orificio de la válvula 24 puede estar definido por estructuras diferentes de las ranuras rectas 50 que se ¡lustran. Las ranuras pueden tener diversas formas, tamaños y/o configuraciones diferentes de acuerdo con los requerimientos y parámetros de cada aplicación en particular. Por ejemplo, el orificio también puede incluir cuatro o más ranuras que se intersectan.

Si se desea proveer características de rendimiento particulares, entonces el sistema 20 preferiblemente se configura para utilizar en conjunto con (1 ) las características o la forma del recipiente en particular, que pueden establecer la altura máxima (es decir, la carga hidrostática) de la sustancia o el producto en el recipiente así como el máximo ariete hidráulico previsible, (2) las características de la sustancia o el producto en particular que estará contenido dentro del recipiente, y (3) todas las características relevantes de los otros componentes, como por ejemplo la herramienta de rellenado 52. Por ejemplo, la viscosidad y densidad del producto de sustancia fluida pueden ser factores relevantes al diseñar la configuración específica del sistema 20 y la válvula 24. La rigidez y dureza de la válvula material, y el tamaño y la forma del cabezal de la válvula 36, también pueden ser relevantes para conseguir algunas características deseadas, y se pueden seleccionar para que se adecúen al rango normal de diferenciales de presión que se espera que típicamente sea aplicado a través del cabezal de la válvula 36, y para adecuarse a las características de la sustancia que estará contenida en el recipiente.

Al ver la anterior descripción detallada de la invención y las ilustraciones de la misma, se observará fácilmente que se le pueden realizar otras numerosos variaciones y modificaciones sin apartarse del verdadero espíritu y alcance de los conceptos o principios novedosos de la presente invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para cerrar orificios (20) con resistencia al ariete hidráulico, CARACTERIZADO PORQUE dicho sistema (20) comprende: un orificio (28) que establece una comunicación entre un volumen interior (32) que puede recibir una sustancia fluida y el ambiente exterior (30), donde el orificio (28) tiene una superficie de acople que da lateralmente hacia el interior (34); y una válvula (24) que incluye un cabezal flexible, elástico (36) que se extiende a través del orificio (28), donde el cabezal (36) tiene: un lado interior (40) que da hacia el volumen interior (32); un lado exterior (38) que da hacia el ambiente exterior (30); por lo menos una ranura autosellante (50) a través del cabezal (36); porciones enfrentadas, que se pueden abrir (51 ) a lo largo de la ranura (50) que definen un orificio normalmente cerrado en una condición no restringida donde las porciones que se pueden abrir (51 ) pueden moverse en una primera dirección hacia el volumen interior (32) tomando una configuración de orificio abierto y en una segunda dirección hacia el ambiente exterior (30) tomando una configuración de orificio abierto; y una superficie periférica que da lateralmente hacia el exterior (54) comprimida lateralmente hacia el interior por su acople contra la superficie de acople (34) para ejercer de esa manera una fuerza de cierre sobre dicha ranura autosellante (50) para aumentar la resistencia a la apertura del orificio normalmente cerrado por lo menos en la segunda dirección cuando el cabezal de la válvula (36) es sometido a un diferencial de presión que actúa a través del cabezal de la válvula (36).

2. El sistema para cerrar orificios (20) de la reivindicación 1 CARACTERIZADO PORQUE el lado interior (40) está definido por una superficie convexa.

3. El sistema de la reivindicación 2 CARACTERIZADO PORQUE la superficie convexa es arqueada.

4. El sistema de la reivindicación 1 CARACTERIZADO PORQUE el lado exterior (38) está definido por una superficie cóncava.

5. El sistema de la reivindicación 4 CARACTERIZADO PORQUE la superficie cóncava es arqueada.

6. El sistema de la reivindicación 4 CARACTERIZADO PORQUE la superficie cóncava es semiesférica.

7. El sistema de la reivindicación 1 CARACTERIZADO PORQUE la por lo menos una ranura autosellante (50) comprende dos ranuras autosellantes (50) que se extienden transversalmente entre sí.

8. El sistema de la reivindicación 7 CARACTERIZADO PORQUE una de las dos ranuras (50) es más que un 50% más larga que la otra de las dos ranuras (50).

9. El sistema de la reivindicación 1 CARACTERIZADO PORQUE la superficie de acople (34) es una superficie cilindrica con un diámetro D y la superficie periférica que da lateralmente hacia el exterior (54) es una superficie troncocónica en la condición no restringida.

10. El sistema de la reivindicación 9 CARACTERIZADO PORQUE la superficie troncocónica tiene un diámetro máximo adyacente al lado interior (40) que en la condición no restringida es mayor que el diámetro D.

1 1 . El sistema de la reivindicación 10 CARACTERIZADO PORQUE la válvula (24) también comprende una porción de encastre periférica (60) y la superficie troncocónica converge desde el diámetro máximo hacia un diámetro mínimo adyacente a la porción de encastre periférica (60).

12. El sistema de la reivindicación 1 CARACTERIZADO PORQUE la válvula (24) inicialmente está separada de la superficie de acople, pero subsiguientemente se acopla con la misma (34).

13. El sistema de la reivindicación 12 CARACTERIZADO PORQUE además comprende un asiento (66) alrededor del orificio (28) y donde la válvula (24) también comprende una porción de encastre periférica (60) que se acopla con dicho asiento (66).

14. El sistema de la reivindicación 13 CARACTERIZADO PORQUE dicho asiento (66) está situado en el exterior del volumen interior (32); y dicho sistema también comprende un retén anular (68) que se acopla formando un cierre a presión con dicho asiento (66) para retener a la porción de encastre periférica (60) entre el retén anular (68) y el asiento (66).

15. El sistema de la reivindicación 13 CARACTERIZADO PORQUE la superficie periférica que da lateralmente hacia el exterior (54) se extiende desde el lado interior (38) hacia la porción de encastre periférica. RESUMEN DE LA INVENCION Un sistema para cerrar orificios (20) que incluye una estructura de la abertura (22), y una válvula (24). La estructura de la abertura (22) incluye un orificio (28) que establece una comunicación entre el ambiente exterior (30) y el volumen interior (32) que puede recibir una sustancia fluida. La válvula (24) incluye un cabezal (36) de válvula, de cierre automático, flexible, elástico, del tipo de ranura, con un orificio que normalmente está cerrado en una condición no restringida. La abertura (28) tiene una superficie de acople que da lateralmente hacia el interior (34) y la válvula tiene una superficie periférica que da lateralmente hacia el exterior (54) que está comprimida lateralmente hacia el interior por su acople contra la superficie (34) para aumentar la resistencia a la apertura del orificio normalmente cerrado cuando el cabezal (36) es sometido a un diferencial de presión.