Una válvula (22) de dispensación de fluido que tiene una configuración generalmente circular con relación a uneje longitudinal a lo largo del cual se puede dispensar una sustancia fluida desde la citada válvula (22) en unadirección de flujo de descarga,

teniendo la citada válvula (22) una dirección axial hacia el exterior que está definidapor la citada dirección de flujo de descarga, y teniendo la citada válvula una dirección axialmente 5 hacia elinterior que está definida como la dirección opuesta a la citada dirección axial hacia el exterior, comprendiendola citada válvula:

(A) una porción periférica de montaje (74);

(B) una cabeza (76) de la válvula que es flexible y resiliente, teniendo la citada cabeza (76) de la válvula(1) un orificio normalmente cerrado que está definido por lo menos por un corte (82) y que se puedeabrir para permitir un flujo de descarga de la citada sustancia,

(2) una posición cerrada, completamente retraída, que está axialmente hacia el interior de por lo menosotra parte de la citada válvula (22),

(3) una superficie exterior (102) que

(a) puede interactuar con el ambiente en el exterior de la válvula, y

(b) tiene una configuración generalmente rebajada, como se ve desde el exterior de la válvula,cuando la citada cabeza de la válvula está en la posición cerrada, completamente retraída, y(4) una superficie interior (104) que

(a) puede realizar una interfaz con una sustancia fluida en el interior de la válvula,

(b) tiene una porción de superficie radialmente exterior (106) con una configuración arqueadaconvexa, cuando se ve desde el interior de la válvula cuando la citada cabeza de la válvulaestá en la posición cerrada, completamente retraída, y

(C) un manguito de conexión (78) que

(1) es flexible y resiliente,

(2) define una forma generalmente tubular sobre al menos porción de la longitud del manguito, y

(3) se extiende entre, y conecta, la citada porción periférica de montaje y la citada cabeza de la válvula(76) en una configuración en la que, cuando la citada válvula (22) es sometida a un diferencialde presión suficiente, se dobla sobre y se extiende en rotación en la citada dirección axialmentehacia el exterior cuando la citada cabeza de la válvula se mueve desde la citada posición cerrada,completamente retraída a una posición extendida que está axialmente hacia el exterior de la citadaposición cerrada, completamente retraída, y que acomoda la abertura del citado orificio,

que se caracterizada porque la citada superficie interior (104) de la citada cabeza (76) de la válvula tieneuna porción de superficie interior central (108) que (i) es radialmente interior a la citada porción de superficieradialmente exterior (106), (ii) sobresale axialmente hacia el interior para proyectarse desde la citada porción de superficie radialmente exterior, y (iii) tiene una configuración arqueada convexa cuando se ve desdeel interior de la válvula cuando la válvula está en la posición cerrada, completamente retraída, y porqueel grosor de la cabeza (76) de la válvula entre la citada superficie exterior (102) y la citada porción de superficieinterior central (108) de la superficie interior es más grueso en el centro sobre el eje longitudinal (80)que en la circunferencia de la citada porción de superficie interior central (108) de la superficie interior.

Válvula de dispensación con resistencia al golpe de ariete

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema de dispensación de líquidos para dispensar un líquido desde un suministro de líquido a través de una válvula resiliente, flexible, que tiene una cabeza que define un orificio de dispensación normalmente cerrado y que es desplazable hacia el exterior a una configuración abierta cuando la presión en el lado interior de la válvula supera la presión en el lado exterior de la válvula en una cantidad predeterminada.

Antecedentes de la invención y problemas técnicos planteados por la técnica anterior

Varios tipos de sistemas de suministro de líquido, incluyendo los recipientes de dispensación portátiles, se han hecho populares para su uso con una variedad de sustancias fluidas, incluyendo lociones, champús, líquidos de limpieza, bebidas, otros productos alimenticios líquidos, etc. Un tipo de sistema incluye un recipiente que comprende una botella generalmente flexible con un cierre de dispensación que tiene una abertura de dispensación y un tapón o tapa que está conectado de manera articulada, o que se puede unir de manera liberable, al cuerpo del cierre y que se puede abrir para exponer la abertura de dispensación. La botella entonces puede ser inclinada, o invertida, y apretada para descargar el producto líquido. La tapa puede ser devuelta a la posición cerrada para evitar el derrame si el recipiente se deja caer o se vuelca. La tapa cerrada también puede ayudar a mantener el contenido fresco y puede reducir la entrada de contaminantes.

Un tipo de cierre para estas clases de recipientes también incluye una válvula de dispensación de tipo de corte, de auto cierre, resiliente, flexible, montada en el cierre sobre la abertura del recipiente. La válvula tiene un corte o cortes que definen un orificio normalmente cerrado que se abre para permitir el flujo a través del mismo como respuesta a un aumento de la presión diferenciada a través de la válvula (por ejemplo, como resultado de un aumento de la presión dentro del recipiente cuando el recipiente es comprimido, o de una presión ambiental externa reducida en comparación con la presión dentro del recipiente) . La válvula está diseñada normalmente para que se cierre automáticamente para interrumpir el flujo a través de la misma con la eliminación o reducción de la presión interna incrementada dentro del recipiente, o con un aumento de la presión externa.

Los diseños de tales válvulas y de los cierres utilizando tales válvulas se ilustran en las patentes norteamericanas número 5.271.531, número 5.927.566, y número 5.934.512. Típicamente, el cierre incluye un cuerpo o base montado en el cuello del recipiente para definir un asiento para recibir la válvula e incluye un anillo de retención u otra estructura para mantener la válvula sobre el asiento en la base. Véanse, por ejemplo, las patentes norteamericanas número 6.269.986 y número 6.616.016. La válvula está normalmente cerrada y puede soportar el peso del producto fluido cuando la botella está completamente invertida, de manera que el líquido no saldrá a menos que la botella se compresión. Con un sistema mejorado de este tipo, la tapa o tapón no necesitan volver a cerrarse (aunque normalmente se vuelve a cerrar si el paquete debe ser transportado a otro lugar, empaquetado en una maleta, etc.) .

Además, el documento US 5.531.363 desvela también un cierre de dispensación con una válvula de dispensación de fluido esencialmente en línea con las características de la parte de introducción de la reivindicación 1.

Además, por el documento US 6.530.504 B2 se conoce una válvula que tiene una cabeza de válvula que incluye una superficie interior y una superficie exterior, que son de forma arqueada, mientras que la cabeza de válvula incluye una porción central o área central plana con una configuración en alzado lateral plana o sustancialmente plana.

Aunque un sistema de dispensación con válvula de este tipo tiene ventajas significativas y funciona bien, sería deseable proporcionar un sistema mejorado que acomodase mejor un manejo o abuso más basto sin producir fugas. Específicamente, cuando el tipo de recipiente con válvula que se ha descrito antes se deja caer o se vuelca, el fluido en la botella puede impactar contra la válvula con una fuerza tal que la válvula se puede abrir momentáneamente, y una pequeña cantidad de líquido puede ser descargada. Tales efectos de presión hidráulica, transitorios, acelerados, se describen a veces como golpe de ariete.

Sería beneficioso proporcionar una válvula mejorada para un sistema de dispensación de este tipo que elimine o minimice en gran medida la tendencia de la válvula a abrirse cuando el recipiente de líquido se vuelca, se deja caer,

o es sometido a un impacto repentino. Una válvula mejorada de este tipo también debe acomodar la dispensación fácil, normal, del producto fluido.

Sería deseable que una válvula mejorada de este tipo, cuando se utiliza con un recipiente de producto líquido, elimine o reduzca en gran medida las fugas que se producen por un golpe de ariete en un número de situaciones, que incluyen, (1) cuando el usuario dispone el recipiente hacia abajo sobre una superficie con una fuerza e impacto sustanciales, (2) cuando el usuario tira el recipiente a una maleta u otro elemento para un almacenamiento temporal, lo que produce vibraciones dentro del recipiente, válvula, o producto en el recipiente, (3) cuando el usuario invierte el recipiente y golpea o hace impactar el recipiente contra la mano del usuario y / o contra una superficie adyacente dura para mover el producto hacia el extremo de dispensación del recipiente, produciendo múltiples impactos sobre

la válvula, y (4) cuando el usuario deja caer el recipiente o paquete con un cierto ángulo en un mostrador, suelo u otra superficie produciendo un impacto lateral sobre una porción del paquete.

Sería particularmente ventajoso que una válvula mejorada de este tipo tuviese la capacidad de ser fácilmente retenida dentro del recipiente o de un cierre en el recipiente por diversos medios, incluyendo por un anillo de retención, o por otros medios mecánicos, tales como embutido, acuñado, soldadura sónica , etc.

También sería deseable que una válvula mejorada de este tipo también pudiese acomodar opcionalmente el montaje con un sistema deflector para reducir aún más los efectos de la presión de golpe de ariete acelerada junto con vibraciones de impacto suaves. Además, sería beneficioso si una válvula mejorada de este tipo pudiese acomodar un deflector de este tipo que pudiese ser retirado pronta o fácilmente para su limpieza cuando y si fuese necesario.

También sería ventajoso si una válvula mejorada de este tipo pudiese ser fácilmente incorporada en un sistema de cierre de dispensación que podría acomodar diversos sistemas de suministro de líquido, incluyendo botellas, recipientes, sistemas de dispensación de fluidos en mochila para hidratación deportiva, etc., que tienen una variedad de formas y que se construyen a partir de una variedad de materiales.

Además, sería deseable si una válvula mejorada de este tipo pudiese acomodar técnicas de fabricación de grandes volúmenes, eficientes y de alta calidad, con una tasa de rechazos de producto reducida para producir una válvula con características de funcionamiento consistentes de unidad a unidad.

La presente invención está definida que por una válvula de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, las reivindicaciones 2 a 18 se refieren a una realización específicamente ventajosa de la válvula de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1.

La presente invención proporciona una válvula de dispensación mejorada que puede ser utilizada en un sistema de dispensación, y que opcionalmente puede ser incorporada en una disposición novedosa con un sistema deflector, de manera que la válvula o la combinación de válvula y sistema deflector pueda acomodar diseños que tienen uno o más de los beneficios y características que se han explicado más arriba.

Sumario de la invención

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, una válvula mejorada, que puede ser utilizada en un cierre de dispensación u otro sistema de dispensación, está provista de una mayor resistencia al golpe de ariete producido por incrementos... [Seguir leyendo]

1. Una válvula (22) de dispensación de fluido que tiene una configuración generalmente circular con relación a un eje longitudinal a lo largo del cual se puede dispensar una sustancia fluida desde la citada válvula (22) en una dirección de flujo de descarga, teniendo la citada válvula (22) una dirección axial hacia el exterior que está defi

nida por la citada dirección de flujo de descarga, y teniendo la citada válvula una dirección axialmente hacia el interior que está definida como la dirección opuesta a la citada dirección axial hacia el exterior, comprendiendo la citada válvula:

(A) una porción periférica de montaje (74) ;

(B) una cabeza (76) de la válvula que es flexible y resiliente, teniendo la citada cabeza (76) de la válvula

(1) un orificio normalmente cerrado que está definido por lo menos por un corte (82) y que se puede abrir para permitir un flujo de descarga de la citada sustancia,

(2) una posición cerrada, completamente retraída, que está axialmente hacia el interior de por lo menos otra parte de la citada válvula (22) ,

(3) una superficie exterior (102) que

(a) puede interactuar con el ambiente en el exterior de la válvula, y

(b) tiene una configuración generalmente rebajada, como se ve desde el exterior de la válvula, cuando la citada cabeza de la válvula está en la posición cerrada, completamente retraída, y

(4) una superficie interior (104) que

(a) puede realizar una interfaz con una sustancia fluida en el interior de la válvula,

(b) tiene una porción de superficie radialmente exterior (106) con una configuración arqueada convexa, cuando se ve desde el interior de la válvula cuando la citada cabeza de la válvula está en la posición cerrada, completamente retraída, y

(C) un manguito de conexión (78) que

(1) es flexible y resiliente,

(2) define una forma generalmente tubular sobre al menos porción de la longitud del manguito, y

(3) se extiende entre, y conecta, la citada porción periférica de montaje y la citada cabeza de la válvula (76) en una configuración en la que, cuando la citada válvula (22) es sometida a un diferencial de presión suficiente, se dobla sobre y se extiende en rotación en la citada dirección axialmente hacia el exterior cuando la citada cabeza de la válvula se mueve desde la citada posición cerrada,

completamente retraída a una posición extendida que está axialmente hacia el exterior de la citada posición cerrada, completamente retraída, y que acomoda la abertura del citado orificio,

que se caracterizada porque la citada superficie interior (104) de la citada cabeza (76) de la válvula tiene una porción de superficie interior central (108) que (i) es radialmente interior a la citada porción de superficie radialmente exterior (106) , (ii) sobresale axialmente hacia el interior para proyectarse desde la citada por

ción de superficie radialmente exterior, y (iii) tiene una configuración arqueada convexa cuando se ve desde el interior de la válvula cuando la válvula está en la posición cerrada, completamente retraída, y porque

el grosor de la cabeza (76) de la válvula entre la citada superficie exterior (102) y la citada porción de superficie interior central (108) de la superficie interior es más grueso en el centro sobre el eje longitudinal (80) que en la circunferencia de la citada porción de superficie interior central (108) de la superficie interior.

40 2. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el citado orificio de la cabeza de la válvula está definido por un par de cortes que se cruzan (82) , extendiéndose completamente cada uno de los citados cortes a través del grosor de la citada cabeza (76) de la válvula, y extendiéndose radialmente hacia el exterior cada uno de los citados cortes a por lo menos la citada porción de superficie radialmente exterior (106) de la citada superficie interior de la citada cabeza (76) de la válvula.

45 3. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el citado manguito de conexión (78) está definido, por lo menos en parte, por una pared generalmente tubular;

y la citada pared tubular, como se ve en sección transversal longitudinal a lo largo de un plano que contiene el citado eje longitudinal, tiene una sección transversal generalmente en forma de J cuando la válvula está situada de manera que el citado eje longitudinal (80) esté orientado verticalmente con la citada válvula hacia arriba y con la citada porción periférica de montaje hacia abajo.

4. La válvula (22) de dispensación de fluido) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el citado manguito de conexión está definido por una pared generalmente tubular que tiene una sección transversal generalmente uniforme.

5. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la citada superficie exte

rior (102) de la cabeza de la válvula se encuentra en un lugar parcialmente esférico que define un arco circular 10 en sección transversal longitudinal como se ve a lo largo de un plano que contiene el citado eje longitudinal (80) .

6. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la citada superficie interior (104) de la porción de superficie radialmente exterior (106) de la cabeza de la válvula es una superficie parcialmente esférica que define un arco circular (R2) como se ve en sección transversal longitudinal a lo largo de un plano que contiene el citado eje longitudinal (80) .

7. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la citada porción de superficie interior central (108) de la superficie interior (104) de la citada cabeza de la válvula es una superficie parcialmente esférica que define un arco circular (R3) cuando se ve en sección transversal a lo largo de un plano que contiene el citado eje longitudinal (80) .

8. La válvula de dispensación de fluido (22) de acuerdo con la reivindicación 7, en la que el citado arco circular de

la porción de superficie interior central (108) de la superficie interior (104) de la cabeza de la válvula tiene un radio (R3) , y

la citada superficie exterior (102) de la cabeza de la válvula se encuentra en un lugar parcialmente esférico que define un arco circular que tiene un radio (R1) que es ligeramente mayor que el radio (R3) de la citada porción de superficie interior central (108) de la superficie interior de la cabeza de la válvula.

9. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el diámetro exterior de la citada porción de superficie interior central (104) de la superficie interior (108) de la cabeza de la válvula es de entre aproximadamente el 10% y aproximadamente el 66% del diámetro exterior de la porción de superficie radialmente exterior (106) de la citada superficie interior (104) de la cabeza de la válvula.

10. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la citada porción de su

perficie interior central (108) de la superficie interior (104) de la cabeza de la válvula se proyecta en la dirección axialmente hacia el interior más allá del borde radialmente más exterior de la citada porción de superficie interior central (108) de la superficie interior (104) de la cabeza de la válvula una distancia que es de entre aproximadamente el 5% y aproximadamente el 25% del diámetro exterior de la porción de superficie interior central (108) de la superficie interior (104) de la cabeza de la válvula.

11. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la citada cabeza (76) de la válvula es más gruesa en el centro a lo largo del eje longitudinal (80) que en la circunferencia de la citada porción de superficie interior central (108) de la superficie interior (104) de la cabeza de la válvula; y la citada porción de superficie interior central (108) de la superficie interior (104) de la cabeza de la válvula sobresale en la dirección axial hacia el interior desde su circunferencia una cantidad que es de entre aproximadamente el

25% y aproximadamente el 75% del grosor de la citada cabeza (76) de la válvula en el centro sobre el eje longitudinal (80) .

12. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye además su combinación con una placa de deflector (122) dispuesta axialmente hacia el interior, y separada de la citada porción de superficie interior central (108) de la cabeza de la válvula.

45 13. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 12, en la que la citada placa de deflector (122) es una porción unitaria de un anillo de retención (34) que puede ser utilizado para sostener la citada porción periférica de montaje de la válvula (74) en un cierre.

14. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 12, en la que la citada placa de de

flector (122) tiene una pared anular troncocónica (130) que se estrecha progresivamente y está conectada a una 50 pared inferior circular (132) generalmente plana.

15. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 12, en la que las aberturas de flujo

(128) están definidas alrededor de la citada placa de deflector (122) en el citado anillo de retención (34) para la admisión de flujo de la citada sustancia fluida en la periferia de la citada cabeza (76) de la válvula y en el lado interior del citado manguito de conexión (78) .

16. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 12, en la que el citado orificio está definido por una pluralidad de cortes que se cruzan (82) , extendiéndose lateralmente cada uno de los cuales desde el punto de intersección de los cortes (82) a un extremo radialmente exterior que termina en la cabeza

(76) de la válvula, y la citada placa de deflector (122) se extiende lateralmente más allá del citado extremo ra5 dialmente exterior de cada uno de los citados cortes (82) .

17. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 12, en la que la separación en dirección axial entre la citada cabeza (76) de la válvula y la citada placa de deflector (122) es menor que el diámetro de la citada porción de superficie interior central (108) de la citada superficie interior (104) de la cabeza de la válvula.

18. La válvula (22) de dispensación de fluido de acuerdo con la reivindicación 12, en la que la separación en dirección axial entre la citada cabeza (76) de la válvula y la citada placa de deflector (122) es menor que el diámetro del lugar circular definido por la mayor extensión radial de los citados cortes (82) a partir del citado punto de intersección de los citados cortes en el citado eje longitudinal (80) .