MX2011004264A - Valvula. - Google Patents

Abstract

Una válvula (100) que comprende un cuerpo tubular (110) cerrado en un extremo proximal (111) y abierto en un extremo distal (112), superficies de sellado externas (120, 130) provistas en los extremos proximal y distal para sellar contra una superficie interna de un tubo, el cuerpo comprendiendo una pata montada flexiblemente (150) entre los extremos proximal y distal, la pata configurada para flexionarse hacia afuera desde el cuerpo en acoplamiento del extremo distal abierto con una espita (210) para abrir una trayectoria de flujo de fluido a través del cuerpo.

Description

VÁLVULA MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se relaciona con válvulas para uso en distribución o descarga de fluidos.

En la industria de aprovisionamiento de comida, líquidos tales como jugos de frutas y aún otras bebidas suaves son suministrados frecuentemente en paquetes con válvulas de distribución desechables. Esto permite fijación fácil al aparato de distribución estándar, y reduce la posibilidad de fuga y descomposición. Tales válvulas pueden ser diseñadas para abrirse automáticamente cuando son fijadas a un aparato de distribución, y posiblemente para cerrarse automáticamente cuando son retiradas del aparato de distribución. Esto permite que los paquetes sean usados durante un período de tiempo largo sin aire entrando dentro del paquete, lo cual podría conducir a descomposición del contenido.

Un problema con las válvulas existentes es que para permitir abertura automática y resellado, una válvula generalmente necesitará ser construida a partir de varios componentes incluyendo un resorte u otro componente elástico para permitir que la válvula se reselle automáticamente cuando se retira de un aparato de distribución. De otra manera, puede ser necesario vaciar completamente el contenido de un paquete antes de retirarlo del aparato de distribución, o el paquete puede necesitar ser tirado antes de ser vaciado si otro paquete diferente es requerido temporalmente. No tener una válvula de resellado automáticamente por lo tanto reduce la flexibilidad de ser capaz de usar un aparato de distribución con más de un tipo de líquido, así como un riesgo más alto de derrame cuando es fijado y retirado. Válvulas resellables convencionales, sin embargo, teniendo múltiples componentes, se agregan al costo y complejidad del recipiente de líquido en su totalidad.

Es un objeto de la invención tratar el problema anterior.

De conformidad con un primer aspecto de la invención es proporcionada una válvula comprendiendo un cuerpo tubular cerrado en un extremo proximal y abierto en un extremo distal, superficies de sellado exterior provistas en los extremos proximal y distal para sellado contra una superficie interior de un tubo, el cuerpo comprendiendo una pata montada flexiblemente entre los extremos proximal y distal, la pata configurada para flexionarse hacia fuera del cuerpo en acoplamiento del extremo distal abierto con una espita para abrir una trayectoria de flujo de fluido a través de cuerpo.

Una ventaja de la invención es que una conexión resellable es provista en la válvula usando el tubo mismo, en lugar de a través del uso de componentes adicionales. Esto simplifica la construcción y reduce el costo de la válvula.

La pata puede comprender una superficie de leva interna configurada para acoplarse con una superficie externa de la espita para causar que la pata se flexione hacia fuera. La superficie de leva permite que la válvula sea diseñada para permitir una velocidad de flujo requerida a través de la válvula cuando es acoplada, con una leva de perfil más alto permitiendo una velocidad de flujo incrementada.

La pata puede ser conectada a la sección de cuerpo por una bisagra flexible. Tal bisagra flexible puede ser formada proporcionando una sección más delgada donde la pata se conecta a la sección de cuerpo. La pata puede ser hecha alternativamente flexible a lo largo de su longitud, dependiendo del diseño de la válvula.

La sección de cuerpo de la válvula es preferiblemente sustancialmente cilindrica entre las superficies de sellado distal y proximal, para permitir que la válvula se selle apropiadamente contra una superficie interior de un tubo dentro del cual ésta es insertada. Formas además de cilindricas, por ejemplo ahusada o con cintura, pueden ser usadas alternativamente.

La válvula preferiblemente comprende un par de tales patas configuradas para extenderse hacia afuera lejos de la superficie exterior en direcciones opuestas en acoplamiento de la sección de cuerpo alrededor de una espita, proporcionando así una construcción simétrica y un flujo de fluido mayor a través de la válvula cuando es acoplada con una espita.

La válvula opcionalmente comprende un reborde extendiéndose desde el extremo distal de la sección de cuerpo cilindrico, el cual . sirve para proporcionar asimiento contra el cual empujar la válvula sobre una espita, y permite que un usuario observe que la válvula esté completamente acoplada.

La válvula puede comprender una sección ahusada en el extremo proximal, la cual permite una inserción más fácil dentro del tubo. El extremo proximal puede comprender una porción de recorte definiendo un canal de flujo alrededor del extremo proximal, lo cual mejora el flujo de fluido a través de la válvula.

La válvula es preferiblemente de construcción unitaria, es decir es hecha de una pieza única por ejemplo mediante moldeado por inyección. Esto simplifica grandemente la fabricación ya que no es requerido ensamblaje antes de sujeción.

De conformidad con un segundo aspecto de la invención es provisto un aparto de distribución de liquido comprendiendo: un recipiente para contener líquido ahí; un tubo distribuidor extendiéndose desde el recipiente; y una válvula de conformidad con la invención del primer aspecto dispuesta dentro de un extremo libre del tubo, las superficies de sellado en los extremos proximal y distal de la válvula de tubo siendo selladas contra una superficie interna del tubo.

De conformidad con un tercer aspecto de la invención es proporcionado un método de funcionamiento de un aparato de distribución de líquido de conformidad con la invención del segundo aspecto, el método comprendiendo: Insertar una espita dentro del extremo distal abierto de la válvula para causar que la pata montada flexiblemente se flexione hacia fuera lejos de la superficie exterior de la válvula de tubo, rompiendo un sello en el extremo proximal de la válvula entre las superficies de sellado y la superficie interior del tubo y así abriendo una trayectoria de flujo en la válvula para permitir que el líquido pase a través del tubo y la espita.

La invención ahora será descrita a manera de ejemplo, y con referencia a los dibujos anexos, en los cuales: La fig. 1a es una vista en perspectiva de una válvula de tubo de conformidad con la invención; La fig. 1 b es una vista en perspectiva alternativa de la válvula de tubo de la figura 1a; La fig. 2 es una vista en perspectiva de una válvula de tubo fijada al extremo de un tubo, antes de acoplamiento con una espita; La fig. 3 es una vista en sección transversal a través de una válvula de tubo, tubo y espita en una configuración de primer acoplamiento; La fig. 4 es una vista en sección transversal a través de una válvula de tubo, tubo y espita en una configuración de segundo acoplamiento; La fig. 5 es una vista en sección transversal a través de una válvula de tubo, tubo y espita en una configuración de tercer acoplamiento; y La fig. 6 es una vista en perspectiva en despiece de la válvula de tubo, tubo y espita en la configuración de tercer acoplamiento.

Mostrado en las figuras 1 a y 1 b están dos vistas en perspectiva de una modalidad ejemplificante de una válvula 100 de conformidad con la invención. La válvula 100 comprende una porción de cuerpo tubular 1 10 teniendo un extremo proximal 1 1 1 y un extremo distal 112, con relación a un tubo dentro del cual la válvula 100 puede ser insertada. Superficies de sellado 120, 130 son provistas alrededor de la superficie exterior de la sección de cuerpo 1 10 en el extremo proximal 1 11 y el extremo distal 1 12 respectivamente, para sellar contra una superficie interior del tubo dentro del cual la válvula 100 es insertada, como es mostrado abajo con referencia a las figuras subsecuentes.

La porción de cuerpo 110 comprende una sección de corte140 entre las superficies de sellado 120, 30 dentro de la cual está provista una pata montada flexiblemente 150. En la modalidad mostrada, la pata 150 es abisagrada con respecto a la porción de cuerpo 1 10 de tal manera que la pata es configurada para flexionarse hacia afuera y lejos de la sección de cuerpo cuando una espita es insertada dentro de la válvula 100 en el extremo distal abierto 1 12, como es detallado abajo con referencia a las figuras subsecuentes. La pata 150 puede ser diseñada para cubrir una porción o la totalidad de la sección de corte. En la modalidad mostrada, la pata 150.

Una sección ahusada 165 es provista en el extremo proximal 1 11 de la porción de cuerpo de válvula 1 10 para permitir inserción más fácil de la válvula 100 dentro de un tubo. Una porción de recorte 160 definiendo un canal de flujo alrededor del extremo proximal es provista para facilitar el flujo de líquido alrededor del extremo proximal cuando la válvula es abierta.

Una porción rebordeada opcional 170 es mostrada en la válvula 100 de las figuras 1 a y 1b, lo cual permite asimiento adicional para que la válvula sea fijada a una espita y proporciona un tope de extremo para evitar que la válvula 100 sea insertada demasiado lejos dentro de un tubo. El reborde puede ser de una forma diferente de circular, como es mostrado en las figuras 1a y 1 b. En la figura 2, el reborde 170 es de una forma más rectangular, pero sirve al mismo propósito. En la figura 2, la válvula 100 es mostrada insertada en el extremo de un tubo 220. El tubo es mostrado distendido alrededor de la porción donde la válvula 100 ha sido insertada. Tubos para uso con la válvula de conformidad con la invención son compuestos preferiblemente de un material elastomérico, por ejemplo un silicón u otro tipo de caucho. Esto es para permitir que el tubo realice la función requerida de proporcionar un sello de líquido con la válvula cuando está en uso.

En la Figura 2, la válvula 100 es mostrada antes de acoplamiento con una espita 210 de un aparato de distribución. La válvula 100 y el tubo 220 al cual la válvula es fijada pueden, por ejemplo, se fijados a un depósito de líquido del tipo bolsa-en-caja, es decir, donde un puerto de entrada de aire no es requerido puesto que la bolsa se colapsa dentro de la caja cuando el líquido es retirado. Este tipo de depósito permite así remoción y re-sujeción sin el líquido siendo descompuesto a través de oxidación. Es importante, sin embargo, que un sello apropiado sea creado que evite que aire ingrese cuando la válvula es retirada del distribuidor. En la válvula de conformidad con la invención, este sello es creado automáticamente cuando la válvula es retirada de la espita, así como el sello es roto automáticamente cuando la válvula es fijada a la espita.

La Figura 3 muéstra una vista en sección transversal de la válvula 100 en su lugar dentro de un tubo 220, con la espita 210 del aparato de distribución siendo parcialmente insertada a través del extremo distal 1 12 de la válvula 100. En la modalidad mostrada, la válvula comprende dos patas montadas flexiblemente opuestas 150a, 150b dentro de la porción de cuerpo 110, las patas 150a, 150b estando montadas a la porción de cuerpo por abrazaderas flexibles 155a, 155b, en la raíz de cada pata. Las abrazaderas flexibles 155a, 155b pueden ser provistas simplemente por una sección de pared más fina en la raíz de cada pata. Alternativamente, las patas 150a, 150b pueden ser flexibles a lo largo de una porción mayor de su longitud, dependiendo de la elasticidad y resistencia a flexión requerida.

Cada pata 150a, 150b comprende una superficie de leva 156a, 156b extendiéndose dentro de la porción de cuerpo tubular de la válvula. Las superficies de leva 156a, 156b están configuradas para acoplarse con la superficie exterior de la espita 210 para forzar las patas hacia afuera y lejos de la porción de cuerpo 110 cuando la espita 210 es insertada completamente dentro de la válvula 100. Características de acoplamiento adicionales 157a, 157b pueden ser provistas sobre las superficies de leva 156a, 156b que son configuradas para acoplare con una característica correspondiente 21 1 sobre la espita 210. Como es mostrado en la figura 2, las características de acoplamiento sobre las patas 150a, 150b están en la forma de crestas 157a, 157b configuradas para acoplarse con una ranura periférica 2 1 alrededor de un borde exterior de la espita 210.

La espita 210 mostrada en la figura 2 es circular en sección transversal, y por lo tanto configurada para acoplarse con las patas 150a, 150b de la válvula independientemente de la orientación rotacional relativa entre la válvula 100 y la espita 210. La espita puede tener alternativamente una sección transversal no-circular teniendo un eje más largo y uno más corto, para permitir que la espita sea insertada antes de acoplamiento con las patas de válvula 150a, 150b a través de rotación relativa. Por ejemplo, la espita puede tener una sección transversal ovalada, permitiendo que ésta sea insertada con un eje más corto de la sección transversal entre las patas 150a, 150b de la válvula. La válvula 100 entonces puede ser abierta a través de rotación de la espita con la relación a la válvula 100 por un cuarto de vuelta. Otras formas de sección transversal también pueden ser posibles para lograr el mismo efecto.

Superficies de sellado 120, 130 sobre la válvula son mostradas en la figura 3 selladas contra una superficie interna 230 del tubo 220, evitando así que pase fluido (generalmente líquido) a través de la válvula. Debido a que el tubo 220 está compuesto de un material elásticamente flexible, preferiblemente elastomérico, estos sellos pueden ser mantenidos siempre que la válvula 100 permanezca en su lugar dentro del tubo 220 antes de sujeción a un aparato de distribución.

La Figura 3 muestra una modalidad preferida de la válvula 100, en la cual un par de patas es provista. Una válvula de conformidad con la invención puede funcionar con solamente una pata, o puede ser provista alternativamente con más de dos patas. Para facilidad de fabricación y uso, sin embargo, dos patas son preferidas.

La Figura 4 ilustra una vista en sección transversal adicional de la válvula 100 cuando la espita 210 ha sido insertada parcialmente para acoplarse con las superficies de leva 156a, 156b y asi causa que las patas 150a, 150b se flexionen lejos de la porción de cuerpo 1 10 de la válvula 100. Esto causa que el tubo 220 se expanda localmente y rompa el sello entre la superficie interna 230 del tubo y la superficie de sellado 120 en el extremo proximal 1 1 1 de la válvula 100. El fluido ahora puede pasar a lo largo de las trayectorias de flujo mostradas por las flechas 410 a través de la válvula 100 y hacia dentro de la espita 210. El sello entre la superficie de sellado 130 en el extremo distal 12 de la válvula es sin embargo mantenido, evitando que el fluido se fugue hacia fuera de la válvula 100.

Cuando la espita 210 es empujada adicionalmente hacia dentro de la válvula 100, como es mostrado en la en la figura 5, las características de acoplamiento 157a, 157b sobre las patas se acoplan con la característica correspondiente 211 sobre la espita 210. En la modalidad mostrada, las crestas 157a, 157b se acoplan con un ranura 21 1 sobre la espita 210, manteniendo así la válvula en su lugar sobre la espita y evitando remoción inadvertida de la válvula 100. En esta configuración, con la espita 210 acoplada completamente con la válvula 100, la porción de reborde 170 de la válvula 100 es preferiblemente acoplada con una superficie correspondiente 510 del aparato de distribución, la cual actúa como un tope de extremo positivo para permitir a un usuario observar que la válvula está completamente acoplada.

La remoción de la válvula 100 de la espita 210 es el inverso del acoplamiento ¡lustrado arriba. Sujetando el tubo alrededor del extremo distal 112 de la válvula 1 0, la válvula puede ser retirada de la espita, causando que las patas 150a, 150b se muevan de regreso hacia dentro de la porción del cuerpo de la válvula bajo la fuerza elástica del tubo 220. La superficie de sellado 120 es entonces reacoplada con la superficie interna 230 del tubo 220 y un sello es hecho evitando que el fluido escape a través de la válvula.

La figura 6 muestra una vista adicional de la válvula 100 en la configuración acoplada completamente mostrada en la figura 5. Las trayectorias de flujo 410 de las figuras 4 y 5 son mostradas pasando a través de las porciones de recorte 160 provistas en el extremo proximal 1 1 1 de la válvula 100, lo cual sirve para permitir que el líquido pase más fácilmente entre el tubo 220 y a través de la válvula 100 hacia la espita 210.

Debido a que la válvula 100 es abierta y cerrada como un resultado de una combinación de la naturaleza elásticamente resistente del material de tubo con una o más patas flexibles, una válvula de conformidad con la invención puede ser hecha de una construcción unitaria única, por ejemplo por moldeado por inyección, Esto simplifica grandemente la construcción, reduciendo así el costo y la complejidad de la válvula mientras mantiene las ventajas de una válvula de abertura y resellado automáticamente. Esto tiene aplicación particular en el uso de tales válvulas para distribuidores de líquido, por ejemplo en el comercio de abastecimiento de alimentos, válvulas desechables fijadas a recipientes de líquido son usadas generalmente.

La válvula de conformidad con la invención es hecha preferiblemente de un material polimérico, tal como polipropileno o un poliacetilo, cualquiera de los cuales puede ser hecho apropiado para uso de grado alimenticio así como siendo suficientemente flexible para ser hecho en bisagras para las patas de la válvula.

Una válvula de conformidad con la invención puede ser usada alternativamente como una válvula de salida en un recipiente de líquido, con el extremo proximal de la válvula extendiéndose dentro de un volumen de líquido dentro del recipiente y el extremo distal sirviendo como una salida dentro de la cual una espita fijada a un aparato de distribución puede ser insertada. Para esta modalidad alternativa, una sección corta de tubo elastomérico, abierto en ambos extremos, puede ser provisto para sellar la válvula antes de la inserción de la espita.

Perfiles de leva de las patas flexibles pueden ser hechos diferentes a aquellos ilustrados, dependiendo de la velocidad de flujo deseado a través de la válvula. Por ejemplo, una leva de perfil inferior permitirá un flujo reducido a través de la válvula, mientras que una leva de perfil más alto causará que la pared del tubo se expanda adicionalmente y permita que más fluido fluya a través de la válvula.

Una válvula de conformidad con la invención es concebida para ser de uso particular en la industria de alimentos y abastecimiento de alimentos, para uso en proporcionar una válvula de distribución resellable automáticamente para recipientes de líquido. La válvula puede, sin embargo, también ser de uso en otras aplicaciones donde válvulas de gas o líquido automáticas pueden ser requeridas, tal como en aplicaciones de gas o química industrial, En tales aplicaciones, la válvula puede ser usada alternativamente como un respiradero en lugar de para distribución.

La espita puede formar parte de un ensamblaje de distribución incorporando la válvula, es decir, la espita siendo suministrada con la válvula fijada a un recipiente de líquido. La espita puede ser parte alternativamente de un aparato para que la válvula sea fijada a ésta. Una alternativa posible podría ser suministrar la válvula 100 con una espita en la forma de un émbolo, formando así un ensamblaje de válvula accionable. Las dos partes del ensamblaje de válvula entonces pueden ser entonces empujados juntos y/o girados (dependiendo de la forma de sección transversal de la espita) para accionar la válvula.

Otras modalidades están intencionalmente dentro del alcance de la invención como es definida por las reivindicaciones anexas.

Claims (15)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Una válvula que comprende un cuerpo tubular cerrado en un extremo proximal y abierto en un extremo distal, superficies de sellado exteriores provistas en los extremos proximal y distal para sellar contra una superficie interior de un tubo, el cuerpo comprendiendo una pata montada flexiblemente entre los extremos proximal y distal, la pata configurada para flexionarse hacia afuera desde el cuerpo en acoplamiento del extremo distal abierto con una espita para abrir una trayectoria de flujo de fluido a través del cuerpo.

2. - La válvula de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la pata comprende una superficie de leva interna configurada para acoplarse con una superficie externa de la espita para causar que la pata se flexione hacia afuera.

3. - La válvula de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada además porque la pata está conectada a la sección de cuerpo por una bisagra flexible.

4.- La válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada además porque la sección de cuerpo es sustancialmente cilindrica entre las superficies de sellado distal y proximal.

5.- La válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque comprende un par de dichas patas configuradas para extenderse hacia afuera lejos de la superficie exterior en direcciones opuestas en acoplamiento de la sección de cuerpo alrededor de una espita.

6.- La válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque comprende un reborde extendiéndose desde el extremo distal de la sección de cuerpo cilindrico.

7. - La válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el extremo proximal comprende una sección ahusada.

8. - La válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el extremo proximal comprende una porción de recorte definiendo un canal de flujo alrededor del extremo proximal.

9. - La válvula de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la válvula es de una construcción unitaria.

10. - Un aparato de distribución de líquido que comprende: un recipiente para contener líquido en éste; un tubo de distribución extendiéndose dése el recipiente; y una válvula de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 dispuesta dentro de un extremo libre del tubo, las superficies de sellado en los extremos proximal y distal de la válvula de tubo siendo selladas contra una superficie interior del tubo.

1 1. - Un ensamblaje de válvula que comprende: una válvula de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9; y una espita teniendo una superficie exterior configurada para acoplarse con la pata montada flexiblemente para abrir una trayectoria de flujo de fluido a través del cuerpo de la válvula.

12. - El ensamblaje de válvula de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la superficie exterior de la espita es sustancialmente circular en sección transversal.

13. - El ensamblaje de válvula de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque la superficie exterior de la espita tiene una sección transversal con un eje más largo y uno más corto, el eje más largo siendo configurado para acoplarse con la pata de la válvula bajo rotación relativa de la válvula y la espita.

14. - Un método de funcionamiento de un aparato de distribución de líquido de la reivindicación 10, el método comprende: insertar una espita dentro del extremo distal abierto de la válvula para causar que la pata montada flexiblemente se flexione hacia fuera lejos de la superficie exterior de la válvula de tubo, rompiendo un sello en el extremo proximal de la válvula entre las superficies de sellado y la superficie interior del tubo y abriendo así una trayectoria de flujo en la válvula para permitir que el liquido pase a través del tubo y la espita.

15. - El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la pata montada flexiblemente es causada flexionarse hacia afuera bajo rotación relativa de la espita y la válvula después de inserción de la espita.