ES2288271T3 - Una valvula para un receptaculo para beber. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de válvula (2) para un receptáculo (4) para beber que tiene una presión interna (P3), en el que la válvula (2) está prevista en un recinto (6), estando provisto un extremo (8) de aguas abajo del mismo de una abertura (10) para beber, y estando un extremo (12) de aguas arriba del mismo abierto y unido alrededor de una abertura (14) del receptáculo (4) para beber cuando está en posición de uso, por lo que la válvula (2) puede abrir y cerrar el flujo de salida de líquido desde el receptáculo (4) para beber a través de dicha abertura (10) para beber, que está prevista aguas abajo de la válvula (2); en el que la válvula (2) comprende: - un cuerpo (16) de membrana flexible provisto de un extremo de unión (18) conectado de manera fija al recinto (6) cuando está en posición de uso, y un extremo de maniobra (20) libre conectado de manera estanca y movible al recinto (6); - una cabeza (22) de válvula; y - un asiento (24) de válvula contra el que se aplica en relación de obturación la cabeza (22) de válvula cuando la válvula (2) está inactiva y en su posición de reposo; - en el que el recinto (6) contiene, también: - una cámara (26) de equilibrado de presión en comunicación con una presión ambiente (P1) del recinto (6) y un lado (28) del cuerpo (16) de membrana; y - una cámara (30) de succión en comunicación con dicha abertura (10) para beber de aguas abajo y el otro lado (32) del cuerpo (16) de membrana; - en el que la válvula (2) está dispuesta para abrir dicho flujo de salida de líquido cuando se aplica a la cámara (30) de succión, a través de dicha abertura (10) para beber de aguas abajo, una sub-presión (P2) que es menor que dicha presión ambiente (P1) en un valor predeterminado, por lo que el cuerpo (16) de membrana es expuesto a una diferencia de presión (P1-P2) que activa y mueve al cuerpo (16) de membrana con una fuerza de apertura de válvula, caracterizado porque la cabeza (22) de válvula está conectada de forma fija y sobrepasable al recinto (6); - en el que elasiento (24) de válvula está conectado al extremo (20) de maniobra del cuerpo (16) de membrana; - en el que el asiento (24) de válvula está previsto aguas arriba de la cabeza (22) de válvula; y - en el que el asiento (24) de valvula está conectado de forma estanca y movible al recinto (6); y - por lo que el asiento (24) de válvula puede ser movido separándose de la cabeza (22) de válvula y abrir asi la válvula (2) al flujo de salida de líquido cuando se aplica dicha sub-presión (P2) a la cámara de succión (30).
Description
Una válvula para un receptáculo para beber.
Este invento se refiere a un dispositivo de
válvula activado por una sub-presión, para un
receptáculo para beber. La válvula incluye una cabeza de válvula, un
asiento de válvula y una membrana flexible. El asiento de válvula se
encuentra en conexión de transmisión de fuerza con la membrana
flexible, mientras que la cabeza de la válvula está fijada a una
estructura de soporte asociada. Particularmente, el invento se
refiere a un diseño de válvula adecuado para la colada en molde y la
producción en masa.
La bibliografía de patentes describe varios
dispositivos que utilizan una sub-presión para
activar una válvula para un receptáculo para beber, por ejemplo como
se muestra en la patente norteamericana núm. 6.290.090 y en la
patente noruega núm. 315182. En la técnica anterior en este campo,
es común que el asiento de válvula esté fijado a una estructura
asociada y que solamente la superficie de obturación de la cabeza de
válvula pueda ser movida o pueda cambiar de forma durante la
activación de la válvula. Sin embargo, haciendo que el asiento de
válvula sea móvil, es posible evitar la necesidad de que la cabeza
de válvula necesite superficies de obturación horizontales que deben
ser retiradas del molde de colada tirando de ellas, tras el moldeo,
lo que puede provocar daños en dicha superficie de obturación. La
superficie de obturación también puede resultar dañada durante el
montaje, por cuanto es sometida a una fuerte deformación cuando se
la fuerza a través de una abertura de válvula. El tener que
inspeccionar la superficie de obturación por medio de métodos de
inspección conocidos supone tanto un aumento del coste como de la
complejidad.
El objeto del invento es remediar dichas
desventajas de la técnica anterior.
Ante todo y fundamentalmente, el presente
invento busca mejorar aspectos económicos y de fabricación de la
técnica anterior.
También un objeto del invento es proporcionar un
diseño de válvula que sea sencillo de fabricar y capaz de tolerar
una presión relativamente elevada.
El objeto se consigue, de acuerdo con las
características expuestas en la siguiente descripción del invento y
en las subsiguientes reivindicaciones.
El presente dispositivo de válvula está
destinado a utilizarse en un receptáculo para beber en el que reina
una presión interna P3. La válvula está prevista en un recinto, un
extremo de aguas abajo del cual está dotado de una abertura para
beber, y un extremo de aguas arriba del cual está abierto. En
posición de uso, el extremo de aguas arriba del recinto está unido
alrededor de una abertura del receptáculo para beber, por lo que la
válvula puede abrir y cerrar el flujo de salida del líquido desde el
receptáculo para beber a través de la citada abertura para beber,
que está prevista aguas abajo de la válvula. La válvula comprende,
generalmente:
- un cuerpo de membrana flexible provisto de un
extremo de unión conectado de manera fija al recinto cuando está en
posición de uso y un extremo de maniobra, libre, conectado al
recinto de forma estanca y movible;
- una cabeza de válvula; y
- un asiento de válvula contra el cual se aplica
en relación de obturación la cabeza de válvula cuando la válvula
está inactiva y en su posición de reposo;
El recinto contiene, también:
- una cámara de equilibrado de presión en
comunicación con la presión ambiente P1 del recinto y un lado del
cuerpo de membrana; y
- una cámara de succión en comunicación con
dicha abertura para beber de aguas abajo y el otro lado del cuerpo
de membrana. La válvula está dispuesta para abrir dicho flujo de
salida del líquido cuando a la cámara de succión, a través de dicha
abertura para beber de aguas abajo, se le aplica una
sub-presión P2 que es menor que dicha presión
ambiente P1, en un valor predeterminado. Por tanto, el cuerpo de
membrana está expuesto a una diferencia de presión
(P1-P2) que activa y mueve el cuerpo de membrana con
una fuerza de apertura de la válvula.
Las nuevas características del presente
dispositivo de válvula comprenden:
- que la cabeza de válvula está conectada de
manera fija y de modo que puede ser sobrepasada con el recinto;
- que el asiento de válvula está conectado al
extremo de maniobra del cuerpo de membrana;
- que el asiento de válvula está previsto aguas
arriba de la cabeza de válvula; y
- que el asiento de válvula está conectado de
forma estanca y movible al recinto. Por tanto, el asiento de válvula
puede ser movido para separarlo de la cabeza de válvula y abrir la
válvula para que el líquido circule saliendo cuando se aplica dicha
sub-presión P2 a la cámara de succión.
Normalmente, la presión ambiente P1 es la
presión atmosférica. La presión interna P3 del receptáculo para
beber, sin embargo, puede ser igual o mayor que la presión ambiente
P1 cuando la válvula está inactiva y cerrada, mientras que la
presión P3 puede, de hecho, ser menor que la presión ambiente P1
cuando la válvula esté abierta y está teniendo lugar un flujo de
salida del líquido.
Por ejemplo, dicho receptáculo para beber puede
estar constituido por una botella, un envase de cartón, una bolsa
para beber, una copa, una botella para alimentación, etc. El líquido
del receptáculo para beber puede ser cualquier artículo alimenticio
líquido, incluyendo una bebida a presión, una bebida caliente, un
alimento líquido, helados, etc.
En principio, para el presente cuerpo de
membrana pueden utilizarse todos los tipos conocidos de membranas,
por ejemplo, membranas planas, circulares y radialmente suspendidas,
o membranas tridimensionales de forma cónica. Las membranas pueden
tener forma simétrica o asimétrica. También, pueden consistir en
diversos materiales, por ejemplo combinaciones de nervios rígidos o
partes de transmisión de fuerza y, también, plásticos blandos que
permitan la compresión radial del cuerpo de membrana.
Preferiblemente, tanto el cuerpo de membrana
como el asiento de válvula deben consistir en un material flexible y
blando, de preferencia el mismo material. Sin embargo, la cabeza de
válvula y su enlace de conexión fija con el recinto, deben consistir
en un material más rígido.
Mediante el presente diseño de válvula, el
asiento de válvula se conecta para transmisión de fuerza con el
cuerpo de membrana. Cuando, por ejemplo, un usuario aspira con una
sub-presión P2 en dicha cámara de succión y la
presión ejerce su influencia sobre dicho otro lado del cuerpo de
membrana, éste se moverá y/o se deformará y, por tanto, transmitirá
al asiento de válvula una fuerza sustancialmente axial para abrir la
válvula. Dado que la cabeza de válvula está conectada de modo fijo
al recinto, el asiento de válvula será desplazado así separándose de
aplicación de obturación con la cabeza de la válvula y abrirá la
válvula permitiendo el flujo de salida.
Dicho cuerpo de membrana puede tener una
extensión axial y, así, puede formar un cuerpo a modo de manguito.
Ventajosamente, el cuerpo a modo de manguito puede tener una forma
tubular, cónica o aproximadamente cónica. Cuando la presión influye
sobre él, el cuerpo de membrana puede, así, moverse radialmente y
reducir su extensión axial. Esta forma de la membrana produce una
elevada fuerza para abrir la válvula durante la apertura incipiente
de la misma y puede aprovecharse cuando en el receptáculo para beber
reina una presión P3 relativamente elevada que tiende a cerrar la
válvula. Por tanto, puede conseguirse una fuerza de apertura de la
válvula relativamente grande suministrando una
sub-presión P2 moderada en dicha cámara de
succión.
En una realización, el extremo de unión del
cuerpo de membrana puede conectarse al recinto en o cerca de su
extremo de aguas arriba, mientras que el extremo de maniobra del
cuerpo de membrana puede conectarse al recinto en o cerca del
extremo de aguas abajo del mismo.
Así, el lado de aguas arriba del asiento de
válvula puede conectarse de manera flexible a una abertura para
flujo de salida en un tabique previsto entre el extremo de unión y
la abertura del receptáculo para beber. Por tanto, dicha cámara de
succión está prevista entre el tabique y el cuerpo de membrana,
mientras que dicha cámara de equilibrado de presión está prevista
entre el cuerpo de membrana y el recinto. Además, el asiento de
válvula está provisto de, al menos, un canal de conexión que conecta
la cámara de succión con la abertura para beber, permitiendo por
tanto que dicha sub-presión P2 sea aplicada a la
cámara de succión para activar y abrir la válvula.
El lado de aguas arriba del asiento de válvula
también puede estar provisto de una junta anular flexible dispuesta
con el fin de aplicarse en forma estanca alrededor de dicha abertura
de flujo de salida del tabique. por ejemplo, la abertura de flujo de
salida puede estar prevista en un extremo libre de un canal tubular
de flujo de salida, que sobresale del tabique y forma parte del
mismo. Como alternativa, el lado de aguas arriba del asiento de
válvula puede estar provisto de un manguito flexible, por ejemplo un
manguito blando y/o en forma de fuelle, que esté conectado a dicha
abertura de flujo de salida del tabique. El manguito puede formar
una parte separada conectada al asiento de válvula, o bien puede ser
enterizo, por ejemplo, estar moldeado, junto con el asiento de
válvula. Además, el extremo de aguas arriba del manguito puede
conectarse a un canal tubular de flujo de salida que sobresale del
tabique y forma parte del mismo.
El asiento de válvula puede estar conectado de
manera estanca y movible al recinto mediante un collarín de
obturación flexible previsto al exterior del asiento de válvula.
Con vistas a la producción en masa del cuerpo de
membrana por moldeo, también es favorable que el cuerpo de membrana
tenga forma de Y abierta cuando es moldeado y retirado de un molde
de colada correspondiente. Este cuerpo de membrana en forma de Y es
fácil de retirar del molde de colada y sin que resulte dañado. Así,
el cuerpo de membrana adoptará esta forma de Y inmediatamente
después de retirarlo del molde de colada, tras lo cual puede ser
deformado y doblado a su forma normal para su montaje y uso
subsiguientes con otros componentes asociados.
En otra realización, el extremo de unión del
cuerpo de membrana puede conectarse al recinto en o cerca de su
extremo de aguas abajo, mientras que el extremo de maniobra del
cuerpo de membrana puede conectarse al recinto en o cerca de su
extremo de aguas arriba.
Así, el lado de aguas arriba del asiento de
válvula puede conectarse de forma estanca y movible al recinto a
través de un collarín de obturación flexible previsto al exterior
del asiento de válvula y que sobresale de él. Así, dicha cámara de
equilibrado de presión está prevista entre el collarín de
obturación, el cuerpo de membrana y el recinto, mientras que la
cámara de succión está prevista entre el cuerpo de membrana y dicha
abertura para beber del recinto. Además, el asiento de válvula está
provisto de, al menos, un canal de conexión que conecta la cámara de
succión con la abertura para beber, permitiendo por tanto que dicha
sub-presión P2 sea aplicada a la cámara de succión
para activar la válvula y abrirla. Además, el collarín de obturación
flexible puede conectarse a una superficie de obturación en forma de
resalto interno del recinto.
Aún más, el extremo de unión del cuerpo de
membrana puede conectarse de forma liberable al recinto. El extremo
de unión y el recinto pueden conectarse mediante un acoplamiento de
liberación rápida, por ejemplo un acoplamiento por salto elástico o
una conexión roscada.
El recinto también puede estar provisto de un
collarín interno que defina dicha abertura para beber, en la que el
collarín interno está provisto de un primer elemento de acoplamiento
del acoplamiento de liberación rápida, mientras que dicho extremo de
unión está provisto de un segundo elemento de acoplamiento
cooperante del acoplamiento de liberación rápida.
En general, el recinto puede estar provisto de,
al menos, una ventilación, por ejemplo, un agujero, a dicha cámara
de equilibrado de presión.
Además, la cabeza de válvula puede estar
conectada al recinto mediante, al menos, un tirante.
Además, la cabeza de válvula y/o el asiento de
válvula pueden estar provistos de, o dispuestos como, un dispositivo
de guía que centre la cabeza de válvula en el asiento de válvula
durante el cierre de ésta.
Una característica particularmente ventajosa del
presente dispositivo de válvula es que la presión de cierre de la
válvula, que el asiento de válvula móvil ejerce contra la cabeza de
válvula cuando está en posición de uso, aumentará al ser sometido a
una presión interna P3 creciente en el receptáculo para beber. Por
tanto, la válvula no podrá abrirse cuando en el receptáculo reine
una sobrepresión P3, o en respuesta a que el receptáculo sea
sometido a presión. Esto impide un flujo de salida y un derrame no
intencionados del receptáculo para beber; al contrario que muchas
válvulas conocidas para receptáculos para beber.
El presente dispositivo de válvula y el recinto
pueden estar equipados, según sea necesario, de una cubierta
superior protectora y/u otras adaptaciones técnicas especiales de
tipos adecuados. Esto hace referencia, en especial, a la elección de
los métodos y los dispositivos para conectar el dispositivo de
válvula y/o el recinto al receptáculo para beber. También se refiere
a la elección del diseño de las juntas a modo de pestaña, incluyendo
dicha junta anular y dichos collarines de obturación y, también, a
los acoplamientos de liberación rápida, incluyendo los acoplamientos
por salto elástico y las conexiones roscadas, entre partes del
dispositivo de válvula y/o el recinto. Estos pueden adaptarse para
ser utilizados en todo tipo de receptáculos para beber. Si el
dispositivo ha de adaptarse para su fácil limpieza y/o
reutilización, por ejemplo pueden emplearse conexiones roscadas en
lugar de acoplamientos por salto elástico.
En lo que sigue, se describen varios ejemplos no
limitativos de realizaciones preferidas del presente dispositivo de
válvula, en los que éstas se muestran en secciones verticales en los
dibujos adjuntos, en los que.
las figuras 1a-1b representan
una primera realización de un dispositivo de válvula de acuerdo con
el invento, provista de un recinto en forma de tapa roscada
conectada a una botella, ilustrándose la válvula en posición cerrada
y en posición abierta, respectivamente;
las figuras 2a-2b representan
una segunda realización de un dispositivo de válvula de acuerdo con
el invento, provisto de un recinto en forma de tapa roscada
conectada a una botella, ilustrándose la válvula en posición cerrada
y en posición abierta, respectivamente;
las figuras 3a-3c muestran una
tercera realización de un dispositivo de válvula de acuerdo con el
invento, provisto de un recinto conectado a un receptáculo para
beber, mostrándose la válvula en posición cerrada, en posición
abierta y, también, en posición abierta y de ventilación,
respectivamente; y
las figuras 4a-4c muestran una
cuarta realización de un dispositivo de válvula de acuerdo con el
invento, en el que las figuras 4a-4c representan
componentes individuales del dispositivo de válvula antes de su
montaje, mientras que la figura 4d muestra los componentes después
de su montaje.
Las figuras son esquemáticas y, por tanto,
pueden estar algo deformadas en lo que respecta a las dimensiones y
las posiciones relativas de detalles ilustrados en las figuras.
Sustancialmente, se utilizan números de referencia similares para
detalles similares o correspondientes en los diversos ejemplos de
realizaciones del invento.
Todas las figuras muestran un dispositivo de
válvula 2 para un receptáculo 4 para beber en el que reina una
presión interna P3. La válvula 2 está prevista en un recinto 6, un
extremo 8 de aguas abajo del cual está provisto de una abertura 10
para beber, y un extremo 12 de aguas arriba del cual está abierto y
unido alrededor de una abertura 14 del receptáculo 4 para beber
cuando está en posición de uso. Por tanto, la válvula 2 puede abrir
y cerrar el flujo de salida de líquido (no mostrado) desde el
receptáculo 4 para beber a través de dicha abertura 10 para beber,
que está prevista aguas abajo de la válvula 2.
En general, la válvula 2 de acuerdo con el
invento, comprende:
- un cuerpo 16 de membrana flexible provisto de
un extremo de unión 18 conectado de manera fija al recinto 6 en
posición de uso y, también, un extremo de maniobra 20 libre
conectado de forma estanca y movible al recinto 6;
- una cabeza 22 de válvula; y
- un asiento 24 de válvula contra el que se
aplica en relación de obturación la cabeza 22 de válvula cuando la
válvula 2 está inactiva y en su posición de reposo.
El recinto 6 contiene, también:
- una cámara 26 de equilibrado de presión en
comunicación con una presión ambiente P1 del recinto 6 y un lado 28
del cuerpo 16 de membrana; y
- una cámara 30 de succión en comunicación con
dicha abertura 10 para beber de aguas abajo y el otro lado 32 del
cuerpo 16 de membrana. La válvula 2 está dispuesta con el fin de
abrir dicho flujo de salida de líquido cuando la cámara de succión
30, a través de la abertura 10 para beber de aguas abajo, es puesta
en comunicación con la sub-presión P2 que es menor
que dicha presión ambiente P1 en un valor predeterminado. Por tanto,
el cuerpo 16 de membrana es expuesto a una diferencia de presión
(P1-P2) que activa y mueve al cuerpo 16 de membrana
con una fuerza de apertura de válvula.
Las nuevas características de la válvula 2
comprenden:
- que la cabeza 22 de válvula está conectada de
manera fija y sobrepasable al recinto 6;
- que el asiento 24 de válvula está conectado al
extremo 20 de maniobra del cuerpo 16 de membrana;
- que el asiento 24 de válvula está previsto
aguas arriba de la cabeza 22 de válvula; y
- que el asiento 24 de válvula está conectado al
recinto 6 de manera estanca y movible. Por tanto, el asiento 24 de
válvula puede ser movido, separándolo de la cabeza 22 de válvula y
abriendo la válvula 2 al flujo de salida de líquido cuando la cámara
de succión 30 es puesta en comunicación con dicha
sub-presión P2.
En las figuras 1a-1b y
2a-2b, el receptáculo 4 para beber consiste en una
botella con un pico 34 para beber roscado que define dicha abertura
en la botella 4, mientras que el recinto 6 consiste en una tapa
roscada interiormente, conectada de forma retirable al pico 34 para
beber.
Las figuras 3a-3c, sin embargo,
solamente muestran parte de una pared de un receptáculo 4 para
beber, por ejemplo un envase de cartón para beber, con una abertura
14 para el flujo de salida del líquido. Este ejemplo de realización
ilustra otro tipo de recinto 6 provisto de una pestaña externa 36
unida al exterior del receptáculo 4 para beber y alrededor de su
abertura 14.
En todas las figuras, el cuerpo 16 de membrana
tiene una extensión axial y forma un cuerpo a modo de manguito de
forma cónica (véanse las figs. 1a-2b o
aproximadamente cónica (véanse las figs. 3a-3b)
cuando el cuerpo está en su posición de reposo. Además, la cabeza 22
de válvula está conectada al recinto 6 mediante, al menos, un
tirante de conexión 38. En las figs. 1a-2b la cabeza
22 de válvula está provista de una parte 40 de aguas arriba, en
forma de cúpula, que constituye un dispositivo de guía que centra la
cabeza 22 de válvula en un asiento 24 de válvula de forma
complementaria, durante el cierre de la válvula 2 (véanse las figs.
1a y 2a). Sin embargo, en las figs. 3a-3c, la cabeza
22 de válvula comprende un tirante axial 42, un extremo del cual
está conectado a dicho tirante de conexión 38 y cuyo otro extremo
está provisto de una clavija de guía 44, que constituye un
dispositivo de guía que centra la cabeza 22 de válvula contra el
asiento 24 de válvula durante el cierre de la válvula 2 (véase la
fig. 3a). Además, todas las figuras muestran que el recinto 6 está
provisto de, al menos, una ventilación 46 en comunicación con dicha
cámara 26 de equilibrado de presión.
En las figuras 1a-1b y
2a-2b, el extremo 18 de unión del cuerpo 16 de
membrana está conectado a la tapa roscada 6 y la botella 4 cerca del
extremo 12 de aguas arriba de la tapa roscada 6, y entre el pico de
vertido 34 y un resalto 48 formado dentro de la tapa roscada 6. El
extremo de maniobra 20 del cuerpo 16 de membrana, sin embargo, está
conectado al recinto 6 en el extremo 8 de aguas abajo de la tapa
roscada 6. El lado de aguas arriba del asiento 24 de válvula está
conectado de manera flexible a una abertura 50 de flujo de salida de
un tabique 52 previsto entre el extremo 18 de unión y la abertura 14
de la botella 4. Por tanto, dicha cámara de succión 30 está prevista
entre el tabique 52 y el cuerpo 16 de membrana, mientras que dicha
cámara 26 de equilibrado de presión está prevista entre el cuerpo 16
de membrana y la tapa roscada 6. El asiento 24 de válvula está
provisto de, al menos, un canal de conexión 54 que conecta la cámara
de succión 30 con la abertura 10 para beber. Además, el asiento 24
de válvula está conectado de forma estanca y movible con la tapa
roscada 6 mediante un collarín flexible 56 de obturación previsto al
exterior del asiento 24 de válvula.
En las figuras 1a-1b, el lado de
aguas arriba del asiento 24 de válvula está provisto, también, de
una junta anular flexible 58 dispuesta con el fin de aplicarse de
forma estanca alrededor de dicha abertura 50 de flujo de salida del
tabique 52. En este ejemplo, la abertura 50 de flujo de salida está
prevista en un extremo libre de un canal tubular 60 de flujo de
salida, que sobresale del tabique 52 y forma parte del
mismo.
mismo.
En las figuras 2a-2b, el lado de
aguas arriba del asiento 24 de válvula está provisto de un manguito
62 relativamente blando, que está conectado a una abertura 50 de
flujo de salida, de configuración algo diferente del tabique 52. En
este ejemplo, el extremo de aguas arriba del manguito 62 está
conectado a un canal 60' de flujo de salida, tubular, extrudido y
algo más corto, que sobresale del tabique 52 y forma parte del
mismo. Al producirse la activación y el movimiento del cuerpo 16 de
membrana, el manguito 62 será comprimido temporalmente y acortado
axialmente (véase la fig. 2b).
En las figuras 3a-3c, sin
embargo, el extremo 18 de unión del cuerpo 16 de membrana está
conectado al recinto 6 y al receptáculo para beber en el extremo 8
de aguas abajo del recinto 6, mientras que el extremo 20 de maniobra
del cuerpo 16 de membrana está conectado al recinto 6 cerca del
extremo 12 de aguas arriba del recinto 6. Además, el lado de aguas
arriba del asiento 24 de válvula está conectado de manera estanca y
movible al recinto 6 mediante un collarín 64 de obturación flexible
previsto al exterior del asiento 24 de válvula y que sobresale de
él. Así, dicha cámara 26 de equilibrado de presión está prevista
entre el collarín 64 de obturación, el cuerpo 16 de membrana y el
recinto 6, mientras que dicha cámara de succión 30 está prevista
entre el cuerpo 16 de membrana y dicha abertura 10 para beber del
recinto 6. El collarín 64 de obturación flexible está conectado a
una superficie de obturación en forma de resalto interno 48 del
recinto 6.
Además, el extremo 18 de unión del cuerpo 16 de
membrana está conectado de forma liberable al recinto 6 mediante un
acoplamiento de liberación rápida en forma de acoplamiento 66 por
salto elástico consistente en dos elementos cooperantes, que
comprende un primer elemento de acoplamiento 66a y un segundo
elemento de acoplamiento 66b. En este ejemplo, el recinto 6 está
provisto de un collarín interno 68 que define dicha abertura 10 para
beber. El collarín interno 68 está provisto de dicho primer elemento
66a de acoplamiento, mientras que el extremo 18 de unión está
provisto de dicho segundo elemento de acoplamiento 66b.
Las figuras 1b, 2b, 3b y 3c muestran la válvula
2 en una posición activa y abierta, en la que el asiento 24 de
válvula ha sido movido separándolo de la cabeza 22 de válvula
estacionaria debido al hecho de que en la cámara 30 de succión se ha
aplicado, y reina en ella, una sub-presión P2. Por
tanto, en la cámara de succión 30 también reinará una diferencia de
presión (P1-P2) resultante. Esta diferencia de
presión activa, deforma y, así, desplaza, al cuerpo 16 de membrana
con una fuerza de apertura de válvula debido a que el cuerpo 16 de
membrana cambia su forma tridimensional radial y se acorta
axialmente. El cuerpo 16 de membrana ilustrado en todas las figuras
está deformado radialmente hacia dentro. Sin embargo, la deformación
del cuerpo 16 de membrana ilustrado en las figuras 1b y 2b hace que
el cuerpo 16 de membrana se acorte axialmente, mientras que el
cuerpo 16 de membrana mostrado en las figuras 3b y 3c se extiende
axialmente.
En la figura 3c, la válvula 2 se muestra,
también, en una posición de ventilación, en la que la presión
reinante en el receptáculo 4 para beber es inferior a la presión
ambiente P1 debido al flujo de salida de líquido. En esta condición,
una diferencia de presión (P1-P3) actúa sobre dicho
collarín de obturación 64 flexible y lo mueve hacia dentro, en la
dirección del receptáculo 4 para beber, hasta que se abre para
ponerla en comunicación con la atmósfera a través de dicha
ventilación 46 del recinto 6, la cámara 26 de equilibrado de presión
y una ranura 70 entre el collarín 64 de obturación y el resalto 48
del recinto 6. La dirección de admisión de aire se muestra mediante
flechas dirigidas hacia aguas abajo en la figura. El collarín 64 de
obturación volverá a cerrarse tan pronto como se iguale la presión
en el receptáculo 4 para beber, es decir, cuando P3 sea mayor o
igual que P1. La ventilación del receptáculo 4 para beber no está
limitada para ser realizada sólo cuando la válvula esté activada y
abierta, pudiendo llevarse a cabo también la ventilación con
independencia de este método de ventilación.
Al cesar la sub-presión P2, la
válvula 2 se cerrará en respuesta al rebote que se produce
elásticamente después de haberse deformado el cuerpo 16 de membrana
flexible, dicho collarín de obturación 56, 64, dicha junta anular 58
y/o dicho manguito flexible 62.
De acuerdo con otro aspecto del invento, las
figuras 4a-4d ilustran una cuarta realización del
presente dispositivo de válvula que recuerda a la realización
mostrada en las figuras 2a-2b. Las figuras
4a-4c muestran componentes individuales del
dispositivo de válvula antes de su montaje, mientras que la figura
4d muestra estos componentes tras su montaje.
Más particularmente, la figura 4a muestra el
cuerpo de membrana 16 dotado de una forma ventajosa para producción
en masa mediante técnicas de moldeo comunes. Formando un molde de
colada con el fin de proporcionar un cuerpo 16 de membrana
correspondiente con una forma de Y abierta cuando se produce en el
molde, el cuerpo 16 de membrana se retirará fácilmente del molde sin
sufrir daño alguno al hacerlo. Como tal, el cuerpo 16 de membrana
tiene una forma de Y abierta cuando se moldea y se retira del molde
de colada correspondiente. Sin embargo, en esta realización, el
extremo 18 de unión del cuerpo 16 de membrana está formado como un
anillo tórico de sección transversal circular. Además, dicho
manguito 62 unido al tabique 52 está integrado con el asiento 24 de
válvula.
Además, la figura 4b muestra el cuerpo 16 de
membrana después de haber sido deformado y doblado a su forma normal
de uso, en la que el anillo tórico 18 se aplica en una primera
garganta circular correspondiente prevista en el lado de aguas abajo
de dicho tabique 52. En esta realización, el lado de aguas abajo del
tabique 52 está provisto, también, de un collarín bulboso 74 y de un
collarín de soporte 76 que lo rodea, entre los que puede alojarse
una botella 4 (no mostrada) para unirla al presente dispositivo de
válvula.
Todavía, la figura 4c muestra una tapa roscada 6
que recuerda a la de las figuras 1a-2b. En esta
realización, el resalto 48 de la tapa roscada 6 está provisto de una
segunda garganta circular 78 para la aplicación de dicho anillo
tórico 18.
La figura 4d muestra el presente dispositivo de
válvula montado dentro de la tapa roscada 6 y listo para ser
conectado a la botella 4, en cuya posición, el anillo tórico 18 está
alojado entre dicha primera y dicha segunda gargantas 72, 78.
Claims (21)
1. Un dispositivo de válvula (2) para un
receptáculo (4) para beber que tiene una presión interna (P3), en el
que la válvula (2) está prevista en un recinto (6), estando provisto
un extremo (8) de aguas abajo del mismo de una abertura (10) para
beber, y estando un extremo (12) de aguas arriba del mismo abierto y
unido alrededor de una abertura (14) del receptáculo (4) para beber
cuando está en posición de uso, por lo que la válvula (2) puede
abrir y cerrar el flujo de salida de líquido desde el receptáculo
(4) para beber a través de dicha abertura (10) para beber, que está
prevista aguas abajo de la válvula (2); en el que la válvula (2)
comprende:
- un cuerpo (16) de membrana flexible provisto
de un extremo de unión (18) conectado de manera fija al recinto (6)
cuando está en posición de uso, y un extremo de maniobra (20) libre
conectado de manera estanca y movible al recinto (6);
- una cabeza (22) de válvula; y
- un asiento (24) de válvula contra el que se
aplica en relación de obturación la cabeza (22) de válvula cuando la
válvula (2) está inactiva y en su posición de reposo;
- en el que el recinto (6) contiene,
también:
- una cámara (26) de equilibrado de presión en
comunicación con una presión ambiente (P1) del recinto (6) y un lado
(28) del cuerpo (16) de membrana; y
- una cámara (30) de succión en comunicación con
dicha abertura (10) para beber de aguas abajo y el otro lado (32)
del cuerpo (16) de membrana;
- en el que la válvula (2) está dispuesta para
abrir dicho flujo de salida de líquido cuando se aplica a la cámara
(30) de succión, a través de dicha abertura (10) para beber de aguas
abajo, una sub-presión (P2) que es menor que dicha
presión ambiente (P1) en un valor predeterminado, por lo que el
cuerpo (16) de membrana es expuesto a una diferencia de presión
(P1-P2) que activa y mueve al cuerpo (16) de
membrana con una fuerza de apertura de válvula, caracterizado
porque la cabeza (22) de válvula está conectada de forma fija y
sobrepasable al recinto (6);
- en el que el asiento (24) de válvula está
conectado al extremo (20) de maniobra del cuerpo (16) de
membrana;
- en el que el asiento (24) de válvula está
previsto aguas arriba de la cabeza (22) de válvula; y
- en el que el asiento (24) de válvula está
conectado de forma estanca y movible al recinto (6); y
- por lo que el asiento (24) de válvula puede
ser movido separándose de la cabeza (22) de válvula y abrir así la
válvula (2) al flujo de salida de líquido cuando se aplica dicha
sub-presión (P2) a la cámara de succión (30).
2. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo (16) de
membrana tiene una extensión axial y, así, forma un cuerpo a modo de
manguito.
3. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el cuerpo (16) a modo
de manguito tiene una forma tubular, cónica o aproximadamente
cónica.
4. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque el extremo (18)
de unión del cuerpo (16) de membrana está conectado al recinto (6)
en o cerca de su extremo (12) de aguas arriba, mientras que el
extremo (20) de maniobra del cuerpo (16) de membrana está conectado
al recinto (6) en o cerca de su extremo (8) de aguas abajo.
5. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque el lado de aguas
arriba del asiento (24) de válvula está conectado de forma flexible
a una abertura (50) de flujo de salida de un tabique (52) previsto
entre el extremo (18) de unión y la abertura (14) del receptáculo
(4) para beber, por lo que dicha cámara de succión (30) está
prevista entre el tabique (52) y el cuerpo (16) de membrana,
mientras que dicha cámara (26) de equilibrado de presión está
prevista entre el cuerpo (16) de membrana y el recinto (6); y
- en el que el asiento (24) de válvula está
provisto de, al menos, un canal (54) de conexión que conecta la
cámara (30) de succión con la abertura (10) para beber.
6. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque el lado de aguas
arriba del asiento (24) de válvula está provisto de una junta anular
(58) flexible dispuesta con el fin de aplicarse de manera estanca
alrededor de dicha abertura (50) de flujo de salida del tabique
(52).
7. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizado porque la abertura (50) de
flujo de salida está prevista en un extremo libre de un canal
tubular (60) de flujo de salida, que sobresale del tabique (52) y
forma parte del mismo.
8. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque el lado de aguas
arriba del asiento (24) de válvula está provisto de un manguito
flexible (62) que está conectado a dicha abertura (50) de flujo de
salida del tabique (52).
9. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizado porque el extremo de aguas
arriba del manguito (62) está conectado a un canal tubular (60') de
flujo de salida, que sobresale del tabique (52) y forma parte del
mismo.
10. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
asiento (24) de válvula está conectado de forma estanca y movible al
recinto (6) mediante un collarín de obturación (56) flexible
previsto al exterior del asiento (24) de válvula.
11. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 4-10, caracterizado
porque el cuerpo (16) de membrana tiene forma de Y abierta cuando se
le moldea y se le retira de un molde de colada correspondiente.
12. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque el extremo (18)
de unión del cuerpo (16) de membrana está conectado al recinto (6)
en o cerca de su extremo (8) de aguas abajo, mientras que el extremo
(20) de maniobra del cuerpo (16) de membrana está conectado al
recinto (6) en o cerca de su extremo (12) de aguas arriba.
13. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizado porque el lado de aguas
arriba del asiento (24) de válvula está conectado de forma estanca y
movible al recinto (6) a través de un collarín de obturación (64)
flexible previsto al exterior del asiento (24) de válvula y que
sobresale de él;
- estando prevista así dicha cámara (26) de
equilibrado de presión entre el collarín (64) de obturación, el
cuerpo (16) de membrana y el recinto (6), mientras que la cámara
(30) de succión está prevista entre el cuerpo (16) de membrana y
dicha abertura (10) para beber del recinto (6).
14. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizado porque el collarín de
obturación (64) flexible está conectado a una superficie de
obturación en forma de resalto interno (48) del recinto (6).
15. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 12, 13 o 14, caracterizado porque el extremo
(18) de unión del cuerpo (16) de membrana está conectado de forma
retirable al recinto (6).
16. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 15, caracterizado porque el extremo (18) de
unión y el recinto (6) están conectados mediante un acoplamiento de
libreación rápida.
17. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 16, caracterizado porque el acoplamiento de
liberación rápida es un acoplamiento (66) por salto elástico o una
conexión roscada.
18. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 16 o la reivindicación 17, caracterizado
porque el recinto (6) está provisto de un collarín interno (68) que
define dicha abertura (10) para beber; y
- en el que el collarín interno (68) está
provisto de un primer elemento de acoplamiento del acoplamiento de
liberación rápida, mientras que dicho extremo (18) de unión está
provisto de un segundo elemento de acoplamiento cooperante del
acoplamiento de liberación rápida.
19. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
recinto (6) está provisto de, al menos, una ventilación (46) en
dicha cámara (26) de equilibrado de presión.
20. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
cabeza (22) de válvula está conectada al recinto (6) por medio de,
al menos, un tirante (38, 42).
21. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al
menos uno de entre la cabeza (22) de válvula y el asiento (24) de
válvula, está/están provistos de, o está/están dispuestos como, un
dispositivo de guía (40, 44) que centra la cabeza (22) de válvula en
el asiento (24) de válvula durante el cierre de la válvula (2).
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