Sistema de cierre de orificios para usar con una herramienta de sondeo/llenado/vaciado.

Un sistema para cerrar orificios (20), comprendiendo dicho sistema:

un orificio (28) para establecer una comunicación entre un volumen interior (32) que puede recibir una sustancia fluida y un ambiente exterior (30), teniendo el orificio (28) una superficie de acoplamiento orientada lateralmente hacia el interior (34);

una válvula (24) que incluye un cabezal flexible elástico (36) que se extiende a través del orificio (28), teniendo el cabezal (36):

un lado interior (40) orientado hacia el volumen interior (32);

un lado exterior (38) orientado hacia el ambiente exterior (30);

por lo menos una ranura autosellante (50) a través del cabezal (36);

estando unas porciones que se pueden abrir (51) enfrentadas a lo largo de la ranura (50) para definir 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 orientada lateralmente hacia el exterior (54) comprimida lateralmente hacia el interior mediante su acoplamiento contra la superficie de acoplamiento (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); y caracterizado por una brida anular (62) situada para extenderse sobre al menos una porción del lado exterior (38) de dicho cabezal de válvula (36) para limitar el movimiento de las porciones que se pueden abrir (51) en la segunda dirección.

Sistema de cierre de orificios para usar con una herramienta de sondeo/llenado/vaciado

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 orificios con una válvula flexible, elástica, y que se adapta a una herramienta de sondeo o llenado/vaciado que dirige el flujo de una 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 protege la válvula elástica durante la inserción de una herramienta de sondeo o llenado/vaciado, ayuda a guiar la herramienta de sondeo o llenado/vaciado al acoplamiento correcto con la válvula, mantiene la alineación precisa del cabezal de válvula al retirarse una herramienta de sondeo o llenado/vaciado de la válvula, facilita el cierre correcto de la válvula una vez que porciones de la misma son empujadas de su configuración inicialmente cerrada, y es resistente a los diferenciales de presión ocasionados por una sustancia fluida que actúa contra 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. Tales válvulas tienen una ranura o ranuras que definen un orificio normalmente cerrado que se abre para admitir el flujo a través de él en respuesta a la inserción de una sonda, cánula o herramienta de llenado/vaciado a través de la válvula o bien, al aumento del diferencial de presión a través de la válvula. Tales válvulas están diseñadas normalmente para cerrarse automáticamente o cortar el flujo a través de ellas al quitarse la sonda, cánula o herramienta de llenado/vaciado o con la reducción del diferencial de presión por toda la válvula.

Los diseños de dichas válvulas y de los cierres donde se utilizan dichas válvulas se ilustran en las patentes US No. 5.271.531, No. 5.927.566 y No. 5.934.512. Normalmente, 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 US No. 6.269.986 y No. 6.616.016. La 35 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 normalmente 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.) . Un enfoque para proporcionar una válvula con resistencia al ariete hidráulico se muestra en la solicitud de patente US 2008237278, cuyo título es: "VÁLVULA DE DISPENSACIÓN CON RESISTENCIA DE MARTILLO HIDRÁULICO" de propiedad conjunta y presentada el 27 de marzo de 2007 con David J. Gaus et al. como inventores. Otros tales sistemas de válvula para usar con una herramienta de sondeo o llenado/vaciado se muestran en la solicitud de patente US 2009212078, cuyo título es: "CONJUNTO DE MONTAJE DE VÁLVULA CON CARACTERÍSTICA DE PREVENCIÓN DE DESALINEACIÓN DE LAS RANURAS", de propiedad conjunta y presentada el 21 de febrero de 2008 con David 45 J. Gaus como inventor y la solicitud de patente US 2010116371, cuyo título es: "CIERRE DE ORIFICIO CON RESISTENCIA DE MARTILLO HIDRÁULICO", de propiedad conjunta y presentada el 11 de noviembre de 2008 con David J. Gaus como inventor, que muestra un sistema de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 adjunta.

Si bien tales sistemas de válvula tienen ventajas significativas y funcionan bien, sería conveniente proporcionar un sistema mejorado que incluya múltiples beneficios con una cantidad mínima de componentes. Un sistema de este tipo se divulga en la reivindicación 1.

Sumario de la invención

De acuerdo con una característica de la invención, un sistema de cierre de orificios incluye una abertura para establecer comunicación entre un volumen interior que puede recibir una sustancia fluida y un ambiente exterior, una válvula que incluye un cabezal flexible y elástico que se extiende a través de la abertura y una brida anular situada para extenderse sobre al menos una porción del cabezal de válvula. La abertura tiene una superficie de acoplamiento orientada lateralmente hacia dentro. El cabezal de válvula tiene un lado interior orientado hacia el volumen interior; un lado exterior orientado hacia el ambiente exterior; al menos una ranura autosellante a través del cabezal; dos porciones enfrentadas que se pueden abrir a lo largo de la ranura para definir 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 hasta una configuración de orificio abierto y en una segunda dirección hacia el ambiente exterior hasta una configuración de orificio abierto; y una superficie periférica orientada lateralmente hacia 65 el exterior comprimida lateralmente hacia dentro por el contacto con la superficie de acoplamiento de la abertura para así imponer una fuerza de cierre en la ranura autosellante y aumentar la resistencia a la apertura del orificio

normalmente cerrado en al menos la segunda dirección cuando el cabezal de válvula está sometido a un diferencial de presión que actúa a través del cabezal de válvula. La brida anular se sitúa para extenderse sobre al menos una porción del lado exterior del cabezal de válvula a fin de limitar el movimiento de las porciones que se pueden abrir en la segunda dirección.

En una característica, el lado interior del cabezal de válvula está definido por una superficie arqueada convexa.

De acuerdo con una característica, el lado exterior está definido por una superficie arqueada cóncava. En una característica adicional, la superficie cóncava es semiesférica.

Como una característica, la al menos una ranura autosellante incluye dos ranuras autosellantes que se extienden transversales entre sí.

De acuerdo con una característica, la superficie de acoplamiento de la abertura es una superficie cilíndrica con un diámetro D, y la superficie periférica orientada lateralmente hacia el exterior del cabezal de válvula tiene un diámetro máximo adyacente al lado interior que, en la condición no restringida, es mayor que el diámetro D. En una característica adicional, la superficie periférica orientada lateralmente hacia el exterior es una superficie troncocónica en la condición no restringida.

En una característica, el sistema además incluye un asiento, y la válvula además incluye una porción de fijación periférica acoplada al asiento.

Como una característica, el sistema además incluye una estructura de retención situada para sujetar la porción de fijación periférica entre la estructura de retención y el asiento, y la abertura está situada dentro de la estructura de retención.

En una característica, el sistema además incluye un alojamiento de una pieza que define el asiento y la brida anular. En una característica adicional, la estructura de retención está fijada permanentemente dentro del alojamiento.

De acuerdo con una característica, la válvula además incluye una porción intermedia flexible y elástica que se extiende desde la porción de fijación periférica hasta el cabezal, teniendo la porción intermedia una superficie exterior de forma arqueada orientada hacia el ambiente exterior, y teniendo la brida anular una superficie que se superpone a la superficie exterior y tiene una forma que coincide con la forma arqueada de la superficie exterior de la porción intermedia. En una característica adicional, la superficie exterior de la porción intermedia es convexa y la superficie superpuesta de la brida anular tiene una forma cóncava coincidente.

Como una característica, la brida anular tiene una configuración arqueada en la sección transversal.

De acuerdo con una característica, se proporciona un flujo de la sustancia fluida por medio de una sonda que penetra selectivamente el cabezal de válvula, y la brida anular incluye una superficie... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para cerrar orificios (20) , comprendiendo dicho sistema:

un orificio (28) para establecer una comunicación entre un volumen interior (32) que puede recibir una sustancia fluida y un ambiente exterior (30) , teniendo el orificio (28) una superficie de acoplamiento orientada lateralmente hacia el interior (34) ; una válvula (24) que incluye un cabezal flexible elástico (36) que se extiende a través del orificio (28) , teniendo el cabezal (36) :

un lado interior (40) orientado hacia el volumen interior (32) ; un lado exterior (38) orientado hacia el ambiente exterior (30) ; por lo menos una ranura autosellante (50) a través del cabezal (36) ; estando unas porciones que se pueden abrir (51) enfrentadas a lo largo de la ranura (50) para definir 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 orientada lateralmente hacia el exterior (54) comprimida lateralmente hacia el interior mediante su acoplamiento contra la superficie de acoplamiento (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) ; y caracterizado por una brida anular (62) situada para extenderse sobre al menos una porción del lado exterior (38) de dicho cabezal de válvula (36) para limitar el movimiento de las porciones que se pueden abrir (51) en la segunda dirección.

2. El sistema (20) de la reivindicación 1, en el que el lado interior (40) está definido por una superficie arqueada convexa (44) .

3. El sistema (20) de la reivindicación 1, en el que el lado exterior (38) está definido por una superficie arqueada cóncava (38) .

4. El sistema (20) de la reivindicación 3, en el que la superficie cóncava (38) es semiesférica. 35

5. El sistema (20) de la reivindicación 1, en el que la al menos una ranura autosellante (50) comprende dos ranuras autosellantes (50) que se extienden transversales entre sí.

6. El sistema (20) de la reivindicación 1, en el que la superficie de acoplamiento (34) es una superficie cilíndrica con un diámetro D y la superficie periférica orientada lateralmente hacia el exterior (54) tiene un diámetro máximo (56) adyacente al lado interior (40) , que en la condición no restringida es mayor que el diámetro D.

7. El sistema (20) de la reivindicación 6, en el que la superficie periférica orientada lateralmente hacia el exterior (54)

es una superficie troncocónica en la condición no restringida. 45

8. El sistema (20) de la reivindicación 1, que además comprende un asiento (80) y en el que la válvula (24) además comprende una porción de fijación periférica (60) conectada a dicho asiento (80) .

9. El sistema (20) de la reivindicación 8, que además comprende una estructura de retención (22) situada para sujetar la porción de fijación periférica (60) entre la estructura de retención (22) y el asiento (80) , y en el que la abertura (28) está situada dentro de la estructura de retención (22) .

10. El sistema (20) de la reivindicación 9, que además comprende un alojamiento de una pieza (26) que define dicho

asiento (80) y dicha brida anular (62) . 55

11. El sistema (20) de la reivindicación 10, en el que dicha estructura de retención (22) está permanentemente fijada dentro de dicho alojamiento (26) .

12. El sistema (20) de la reivindicación 8, en el que dicha válvula (24) además incluye una porción intermedia flexible y elástica (59) que se extiende desde dicha porción de unión periférica (60) hasta dicho cabezal (36) , teniendo la porción intermedia (59) una superficie exterior de forma arqueada (66) orientada hacia el ambiente exterior (30) , y teniendo la brida anular (62) una superficie (64) que se superpone con la superficie exterior (66) y tiene una forma que coincide con la forma arqueada de la superficie exterior (66) de la porción intermedia (59) .

13. El sistema (20) de la reivindicación 12, en el que la superficie exterior (66) de la porción intermedia (59) es convexa y la superficie superpuesta (64) de la brida anular (62) tiene una forma cóncava coincidente.

14. El sistema (20) de la reivindicación 1, en el que dicha brida anular (62) tiene una configuración arqueada en sección transversal.

15. El sistema (20) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se proporción un flujo de dicha sustancia fluida mediante una sonda (52) que penetra selectivamente dicho cabezal de válvula (36) , y dicha brida anular (62) incluye una superficie que dirige la sonda (68) , inclinada hacia dicho cabezal de válvula (36) cuando dicha superficie que dirige la sonda (68) se extiende lateralmente hacia el interior.