ES2205723T3 - Valvula y conjunto de acondicionamiento y de distribucion equipado con dicha valvula. - Google Patents

Abstract

ESTA INVENCION SE REFIERE A UNA VALVULA (1) PARA LA DISTRIBUCION BAJO PRESION DE UN FLUIDO, QUE TIENE UN CUERPO DE VALVULA (2) DE MATERIAL ELASTOMERICO, QUE PRESENTA UN PASO DE ENTRADA (5) Y UN PASO DE SALIDA (10), MEDIOS DE OBTURACION (100, 19) PARA, COMO RESPUESTA A UN MANDO DE ACCIONAMIENTO, PONER EL PASO DE ENTRADA (5) EN COMUNICACION CON EL PASO DE SALIDA (10), ESTANDO UNOS MEDIOS ANTAGONISTAS ELASTICOS (20) PREVISTOS PARA, EN AUSENCIA DE MANDO DE ACCIONAMIENTO, SOLICITAR LOS MEDIOS DE OBTURACION (100, 19) EN POSICION CERRADA, COMPRENDIENDO LA VALVULA (1) UN ELEMENTO RIGIDO COLOCADO DENTRO DEL PASO DE ENTRADA (5), Y DE LA CUAL UNA PARTE (109) EMERGE FUERA DEL CUERPO DE LA VALVULA (2), FORMANDO UNOS MEDIOS (104) UNA ESTANQUEIDAD ENTRE DICHO ELEMENTO RIGIDO Y EL PASO DE ENTRADA (5).

Description

Válvula y conjunto de acondicionamiento y de distribución equipado con dicha válvula.

La presente invención se refiere a una válvula de distribución de un producto según el preámbulo de la reivindicación 1 destinada a equipar un distribuidor que comprende un recipiente, apto para contener el producto almacenado a presión, en particular bajo la acción de un gas propulsor. La invención se refiere también a un distribuidor equipado con dicha válvula. Este distribuidor está destinado, más particularmente, al acondicionado y a la distribución de un producto fluido, tal como un producto cosmético, dermatológico, doméstico, alimenticio o producto de taller, tal como por ejemplo una laca capilar, un spray desinfectante, una pintura o un producto de limpieza. La válvula según la invención puede ser del tipo de basculación o del tipo de introducción. La misma puede ser del tipo macho o hembra. El dispositivo sobre el cual está destinada a ser montada puede funcionar con la cabeza hacia arriba, o cabeza abajo. El producto a distribuir puede ser presurizado por medio de un gas comprimido (no licuable) o por medio de un gas licuable. Dicho gas puede ser en particular nitrógeno o butano. Pueden ser previstos otros medios de presurización, en particular un pistón.

Típicamente, una válvula está constituida por un cuerpo de válvula, que presenta un paso de entrada y un paso de salida, unos medios de obturación para, en respuesta a un mando de accionamiento, poner el paso de entrada en comunicación con el paso de salida, y unos medios de retorno elástico para, en ausencia de mando de accionamiento, solicitar los medios de obturación en posición cerrada. Dichas válvulas pueden estar equipadas con una toma de gas adicional (PGA), en forma de un orificio practicado en el cuerpo de válvula, y que desemboca la parte superior de un recipiente sobre el cual está montada la válvula, la cual parte superior contiene gas que sirve para la presurización del líquido. La PGA tiene por función enriquecer con gas la mezcla distribuida, lo que puede ser deseable, en particular cuando tiene lugar la distribución de un producto en forma de espuma. Además, cuando el recipiente está destinado a funcionar cabeza hacia arriba, un tubo buzo está montado sobre el cuerpo de válvula, estando uno de los extremos del cuerpo de válvula conectado al paso de entrada del cuerpo de válvula, estando el otro extremo situado sensiblemente en el fondo del depósito. La realización de dicha PGA, así como el montaje de un tubo buzo no plantea ninguna dificultad en la hipótesis de que el cuerpo de la válvula está realizado en un material rígido o semirrígido, tal como un metal o un plástico del tipo polipropileno.

Sin embargo, es conocida, en particular por el documento FR-A-2 161 350, una válvula que comprende un vástago de maniobra dispuesto en un cuerpo de válvula formado por un material elastomérico. El accionamiento de esta válvula se efectúa por introducción axial del vástago de maniobra en contra de medios de retorno elástico. El tubo buzo está directamente fijado sobre el cuerpo de válvula de elastómero.

Otra válvula de este tipo está descrita también en la patente DE-A-1 037 377. Según este documento, los medios de obturación están constituidos por una porción extrema redondeada de un vástago de válvula que, cuando es basculada, provoca la puesta en comunicación del paso de entrada con el paso de salida. Según este documento, el tubo buzo es solidario del borde libre delimitado por el paso de entrada del cuerpo de válvula. Según un modo de realización particular, el tubo buzo forma una sola y única pieza con el cuerpo de válvula. La experiencia demuestra que el hecho de tener el tubo buzo montado directamente sobre el cuerpo de válvula de material elástico no es satisfactorio. En la práctica, en razón de las presiones importantes que reinan en el interior del recipiente, un enganchado suficientemente sólido es difícil, incluso imposible de realizar. Además, a la apertura de la válvula, en el caso de un enganchado tal como el descrito en el documento DE-A-1 037 377, el tubo buzo es sometido a unos esfuerzos relativamente importantes, con lo que se corre el riesgo de dañarlo o de desolidarizarlo del cuerpo de válvula. Además, la realización de un orificio en el cuerpo de válvula elástico para realizar una PGA, es casi imposible debido a la naturaleza misma del material. En dicho material, sería preciso en efecto realizar un diámetro relativamente importante para tener una PGA efectiva. Este orificio de diámetro importante sería sin embargo perjudicial para la distribución del producto.

Por el documento US-A-3 618 832, es conocido realizar una válvula de un material elastomérico, y que comprende un vástago de válvula que comprende una primera porción que emerge al exterior del recipiente de manera que permita la distribución del producto, y una segunda porción, opuesta a la primera, dispuesta en el paso de entrada del cuerpo de válvula, y que emerge en el interior del recipiente, por encima de la superficie del líquido. Está prevista una toma de gas adicional en forma de un paso practicado axialmente entre la superficie exterior de la porción de vástago dispuesta en el paso de entrada, y una porción correspondiente del cuerpo de válvula elastomérico. Uno de los problemas ligados a dicha concepción se refiere al hecho de que, el paso así realizado está por lo menos en parte delimitado por el cuerpo de válvula de material elastomérico, el cual material está sujeto en particular a variaciones de flexibilidad o a unos hinchamientos que modificarán el caudal de gas adicional que entra en la válvula. Además, en la hipótesis en que no es deseable tener una toma de gas adicional, cuando tiene lugar el accionamiento de la válvula, puede producirse una entrada indeseable de gas entre dicha segunda porción del vástago de válvula y la porción correspondiente del cuerpo de válvula.

También, es uno de los objetos de la presente invención proporcionar una válvula que no presente los inconvenientes mencionados con referencia a los dispositivos convencionales discutidos anteriormente.

Es en particular un objeto de la invención proporcionar una válvula que permita controlar de forma precisa la entrada eventual de gas adicional, y en particular, impedir cualquier toma de gas adicional sino es deseable tener dicha toma de gas adicional, y controlar de forma precisa dicha toma de gas, en la hipótesis en que ésta es deseada.

Es en particular un objeto de la invención proporcionar una válvula cuyo cuerpo de válvula está realizado en material elastomérico, y que permite un montaje simple pero fiable de un tubo buzo.

Es otro objeto de la invención proporcionar una válvula cuyo cuerpo de válvula está realizado en material elastomérico, y que permite de forma simple y efectiva, la realización de una PGA.

Otros objetos de la invención aparecerán de forma detallada en la descripción que sigue.

Según la invención, estos objetos se alcanzan realizando una válvula para la distribución a presión de un fluido que comprende un cuerpo de válvula de material elastomérico, que presenta un paso de entrada y un paso de salida, y un órgano de activación, comprendiendo dicho órgano de activación unos medios de obturación para, en respuesta a un mando de accionamiento, poner el paso de entrada en comunicación con el paso de salida, estando previstos unos medios de retorno elástico para, en ausencia de mando de accionamiento, solicitar los medios de obturación en posición cerrada, comprendiendo la válvula un elemento rígido dispuesto en el interior del paso de entrada, y del que una porción emerge en el exterior del cuerpo de válvula, estando dicho elemento atravesado por un canal de admisión del que un primer extremo desemboca fuera del cuerpo de válvula, y del que un segundo extremo desemboca en el interior del cuerpo de válvula, estando previstos unos medios de manera estanca entre dicho elemento rígido y el paso de entrada en el cual está montado dicho elemento rígido.

Así, los únicos flujos posibles, en particular gaseosos, son los permitidos a través del canal de admisión que atraviesa dicho elemento rígido. Una estanqueidad de este tipo está asegurada tanto en posición de apertura como de cierre de la válvula. En el caso en que se desea una PGA, la misma esta realizada por lo menos por un orificio, en particular radial, que pone en comunicación el canal de admisión con el recipiente, es decir sin ninguna porción delimitada, aunque no fuera más que en parte, por un elemento elastomérico. Esto permite controlar de forma relativamente precisa dicha PGA. En la hipótesis en que no se requiere ninguna PGA, cualquier paso de gas parásito está excluido entre la superficie exterior del elemento rígido y la superficie interior del paso de entrada, y esto, en razón de la presencia de los medios de estanqueidad.

Dichos medios de estanqueidad pueden estar constituidos por un órgano mantenido en contacto estanco sobre la porción de superficie exterior del cuerpo de válvula en la cual desemboca dicho paso de entrada. Dichos medios pueden además facilitar el posicionado de dicho elemento rígido en el paso de entrada. Además, pueden impedir al órgano rígido subir de forma intempestiva en el interior del cuerpo de

\hbox{válvula.}

Dicha porción emergente emerge preferentemente de forma sensible para, en caso necesario, permitir el montaje de un extremo de un tubo buzo, cuando la válvula está montada sobre un depósito que contiene dicho fluido a presión. Así, este elemento rígido (por oposición a un material elastomérico, relativamente blando), dispuesto en el paso de entrada, y que emerge en el interior del depósito, permite un enganchado simple y sólido del tubo buzo. En la hipótesis en que los medios de estanqueidad están en particular realizados en forma de un burlete anular, permiten limitar la introducción del tubo buzo alrededor de dicho elemento rígido, cuando el tubo buzo es enfilado a forzamiento sobre dicho elemento rígido.

Para algunas composiciones a distribuir, puede ser ventajoso prever por lo menos un orificio en la porción emergente de dicho elemento rígido, de manera que se realice por lo menos una toma de gas adicional. El orificio permite así poner en comunicación el canal de admisión con la parte superior del recipiente, que contiene un gas propulsor. El hecho de realizar el orificio de PGA en una pieza rígida, por ejemplo de polipropileno, permite dimensionarlo exactamente al tamaño necesario y suficiente para desempeñar previamente su función, sin perjudicar la buena distribución del producto. El orificio de PGA puede ser realizado en el burlete mencionado anteriormente. Se evita así que el orificio de PGA sea obturado por el tubo buzo.

Según un modo de realización preferido, dicho elemento rígido es solidario del órgano de activación. Se facilita en amplia medida el montaje de la válvula según la invención. Así mismo, se reduce el coste limitando el número de piezas.

Los medios de obturación pueden estar unidos, por el lado opuesto a dicho elemento rígido, a un vástago emergente de eje X, acoplado de forma estanca en el interior del paso de salida, y que emerge de forma sensible en el exterior del cuerpo de válvula, estando dicho vástago emergente atravesado por un canal de distribución del que un primer extremo desemboca en el interior del cuerpo de válvula, corriente abajo de los medios de obturación, y del que un segundo extremo desemboca en el exterior del cuerpo de válvula para la distribución del fluido a presión.

El accionamiento del vástago de válvula puede realizarse o bien por basculación lateral, o bien por introducción. Alternativamente, la válvula es del tipo "hembra". En esta hipótesis, los medios de obturación forman una cubeta central, apta para recibir un terminal macho de un órgano de accionamiento.

El vástago emergente puede comprender unos medios que forman un tope para, cuando la válvula es utilizada con un mando de accionamiento dirigido según el eje A de la válvula, limitar la introducción del vástago de válvula en el cuerpo de válvula. Un tope de este tipo ayuda también al montaje del órgano de activación en el cuerpo de válvula, para no introducirlo demasiado.

Según el modo de realización preferido de la invención, el órgano de activación está realizado de una sola pieza, comprendiendo el vástago de válvula, los medios de obturación, y el elemento destinado al montaje del tubo buzo, y/o para la realización del orificio de PGA. El montaje de la válvula se realiza por una sola operación de montaje, lo que limita en particular las operaciones de posicionado de cada una de las piezas en el interior del cuerpo de válvula.

Típicamente, el montaje se realiza introduciendo el órgano de activación del cuerpo de válvula, a través del paso de salida. Alternativamente, el elemento rígido destinado al montaje del tubo buzo y/o a la realización de un orificio de PGA puede estar constituido por un elemento distinto del órgano de activación. En efecto, se puede prever que este elemento de montaje sea realizado por biinyección con el cuerpo de válvula, siendo utilizado un material rígido para el elemento de montaje, y un material elastomérico para el cuerpo de válvula. Según una alternativa también, la fijación del elemento de montaje sobre el cuerpo de válvula está realizado por medios de elementos de enganche (de tipo arpones) previstos sobre el cuerpo de válvula y/o sobre el elemento de montaje.

Ventajosamente, el vástago emergente presenta en el interior del paso de salida, un perfil apto para cooperar con un perfil complementario del paso de salida, siendo dichos perfiles tales que, cualquiera que sea la posición angular del vástago con respecto al eje (A), dicho vástago esté en contacto anular estanco con el paso de salida. Un perfil de este tipo asegura una buena estanqueidad, tanto si el vástago de válvula es de basculación lateral como de introducción axial. En el caso de un vástago de introducción axial, dicho perfil participa para solicitar los medios de obturación en posición cerrada cuando cesa el mando de accionamiento.

El vástago puede presentar en el interior del paso de salida, una porción anular que forma resalte con respecto al resto del vástago, y del que una sección transversal es de forma esférica, que presenta un centro geométrico (P), teniendo el paso de salida una porción, que forma un rehundido de forma complementaria con la de la porción que forma resalte, y apta para recibir, de forma estanca, dicha porción que forma resalte, siendo dicho vástago apto, en respuesta a una fuerza ejercida sensiblemente perpendicularmente al eje A, para pivotar alrededor de un punto de articulación del vástago coincidente sensiblemente con el centro geométrico (P). A título indicativo, la porción anular que forma resalte presenta un diámetro externo que va de 5 a 7 mm, teniendo el resto del vástago un diámetro comprendido entre 3 y 4 mm.

Para facilitar la basculación lateral del vástago en el canal de salida del cuerpo de válvula, ventajosamente, la distancia según el eje del vástago entre el punto de articulación y el asiento anular está comprendida entre 3 mm y 4mm. Por las mismas razones, el cuerpo de válvula puede presentar, entre el punto de articulación y el asiento, una porción troncocónica, de la que un diámetro menor está orientado hacia el punto de articulación.

La experiencia ha demostrado que la estanqueidad realizada se encontraba mejorada de forma sustancial, cuando dicho rehundido complementario no está sometido a ningún esfuerzo elástico, éste presenta un radio de curvatura inferior en 10 a 30% al radio de curvatura de la porción que forma resalte. En efecto, se obtiene así un apriete estanco del vástago en el cuerpo de válvula, y esto, cualquiera que sea la posición angular del vástago.

Los medios de obturación pueden estar constituidos por una corona de estanqueidad que, en ausencia de mando de accionamiento, es mantenida en apoyo estanco contra un asiento anular formado alrededor del paso de salida. Así, cuando el vástago de maniobra está en reposo, el asiento anular asegura, por una parte, una estanqueidad perfecta entre la pared externa del vástago y el cuerpo de válvula, y por otra parte, la corona aísla, en posición de cierre de la válvula, el cuerpo de válvula del canal de distribución del vástago. Cuando el vástago de maniobra es accionado en contra de los medios de retorno elástico, por basculación lateral, la corona se separa parcialmente del asiento anular, y se establece una comunicación entre el cuerpo de válvula y el exterior, que permite la distribución del producto a presión.

Para asegurar la movilidad de la corona de estanqueidad en el cuerpo de válvula, éste puede presentar, entre el asiento y el paso de entrada, una porción troncocónica de la que un diámetro menor está orientado hacia el paso de entrada. Esta porción troncocónica facilita, en particular, la basculación del vástago de maniobra.

Según una alternativa, el vástago presenta, en el interior del paso de salida, una porción que forma un vaciado en forma de una garganta anular en forma de porción de toro, que presenta un centro geométrico (P), teniendo el paso de salida una porción que forma resalte, de forma complementaria con la del vaciado, y apta para recibir, de forma estanca, dicha garganta anular, siendo dicho vástago apto, en respuesta a una fuerza ejercida sensiblemente perpendicularmente al eje (A), para pivotar alrededor de un punto de articulación del vástago coincidente con el centro geométrico (P) del toro.

De la misma manera que para el anterior modo de realización, la estanqueidad realizada es mejorada de forma sustancial cuando, en el momento en que dicha porción que forma resalte no está sometida a ningún esfuerzo elástico, ésta presenta un radio de curvatura inferior en 10 % a 30% al radio de curvatura de la porción que forma un vaciado.

Preferentemente, la distancia, según el eje X, entre el punto de articulación (P) y el asiento anular, está comprendida entre 3 mm y 4 mm.

Preferentemente, el canal de distribución desemboca en el interior del cuerpo de válvula por medio de un paso que atraviesa el vástago radialmente.

El material elastomérico que constituye el cuerpo de válvula puede presentar una dureza Shore A comprendida en la gama que va de 30 a 70. Así, se confiere al cuerpo de válvula a la vez suficiente elasticidad para poder montar en el mismo el órgano de activación y suficiente rigidez para asegurar su estabilidad de forma. Además, cuando los medios de retorno están realizados en forma de pivotes soportados por una de las paredes que delimitan el cuerpo de válvula, estos pivotes pueden ser deformados por aplastamiento, cuando tiene lugar el accionamiento de la válvula.

Ventajosamente, dichos medios de retorno elásticos están constituidos por lo menos por un pivote elastomérico soportado por una pared interior del cuerpo de válvula, y dispuesto de manera que los medios de obturación puedan, en respuesta a un mando de accionamiento, quedar en acoplamiento elástico con dicho (o dichos) pivote(s). Dichos pivotes están separados uniformemente alrededor de la superficie interna del cuerpo de válvula, de manera que permitan al producto, en posición abierta de la válvula, pasar entre los pivotes. Cuando el cuerpo de válvula presenta un fondo constituido por una porción troncocónica, este (o estos) pivote(s) está(n) dispuesto(s) sobre esta porción troncocónica. Ventajosamente, el número de pivotes es de 4 ó 6. Estos pivotes son, preferentemente, de pequeña dimensión con respecto a la cámara, por ejemplo de una altura del orden de 0,5 mm a 3 mm.

Los medios de retorno elástico pueden estar constituidos por lo menos por un pivote soportado por los medios de obturación, y apto, en respuesta a un mando de accionamiento, para quedar en acoplamiento elástico con una porción correspondiente de la pared interior del cuerpo de válvula.

Según otro aspecto de la invención, se realiza también un distribuidor que comprende un depósito lleno de un producto fluido a presión y una válvula para la distribución de dicho producto, caracterizado porque la válvula está constituida por una válvula según la presente invención.

Preferentemente, el distribuidor comprende unos medios de enganchado exteriores aptos para cooperar con una abertura delimitada por un borde libre de dicho depósito. Dichos medios de enganchado pueden estar constituidos por una garganta anular.

Según un modo de realización particular de la invención, este distribuidor está exento de copela metálica, habitualmente utilizada para la fijación de una válvula sobre un recipiente, y la válvula está montada directamente sobre el cuello del recipiente. En este caso, el cuello está conformado de manera que pueda cooperar con los medios de enganchado de la válvula.

Gracias de los medios de enganchado mencionados anteriormente el ensamblaje del cuerpo de válvula sobre el recipiente puede así ser efectuado sin tener necesidad de recurrir a una copela clásica, puesto que la elasticidad del material constitutivo del cuerpo de válvula asegura, por una parte, la deformación necesaria para el montaje de éste sobre el recipiente, y por otra parte, una estanqueidad suficiente para resistir la presión interna del recipiente.

El recipiente utilizable para el montaje de esta válvula puede ser elegido entre los recipientes de aluminio, de hojalata o de material plástico. A este fin, el recipiente presenta un borde libre que delimita una abertura, y apto para cooperar con los medios de enganchado del cuerpo de válvula.

Así, la válvula de la invención puede ser montada sobre un recipiente de este tipo por una simple operación de introducción, y no necesita, además, piezas intermedias o juntas de estanqueidad. Otra ventaja reside en el hecho de que los recipientes susceptibles de ser ensamblados con la válvula de la invención pueden ser elegidos entre los recipientes simples y económicamente ventajosos. A este fin, la abertura del recipiente en el cual el cuerpo de válvula debe ser montado, puede presentar, en particular, unas tolerancias relativamente amplias y el montaje de válvula sobre el recipiente no necesita un conformado particular y costoso.

Para hacer comprender mejor la presente invención, se describirán ahora, a título de ejemplos puramente ilustrativos y en modo alguno limitativos, varios modos de realización de la invención, como los representados en los planos anexos. En estos planos:

- la figura 1 representa una vista en sección de un primer modo de realización de la válvula según la invención;

- la figura 2 representa una sección axial de un segundo modo de realización de una válvula de acuerdo con la invención, en posición cerrada;

- la figura 3 representa una sección axial de la válvula de la figura 2, en posición abierta;

- la figura 4 representa una sección axial de un tercer modo de realización de la válvula de acuerdo con la invención;

- la figura 5 representa una sección axial parcial de un recipiente equipado con la válvula de la figura 2.

La válvula 1 representada en la figura 1, es del tipo de introducción. La misma comprende un cuerpo 2 que tiene una forma general en tronco de cono de eje de revolución A, y un órgano de activación 400, que comprende un vástago de maniobra 3, de forma generalmente cilíndrica, provisto de un eje X. En posición de reposo de la válvula, los ejes A y X están confundidos. El órgano de activación 400 está realizado en un material termoplástico rígido, en particular en polipropileno.

Según la invención, el cuerpo de válvula 2 está realizado en un material elásticamente deformable, por ejemplo un elastómero de caucho de nitrilo, cuya dureza Shore A está comprendida en la gama entre 30 y 70. El cuerpo presenta una base mayor 2a y una base menor 2b, unidas por una parte troncocónica 2c y una parte cilíndrica 2d.

En el interior del cuerpo de válvula 2 está practicada una cámara interna 4, delimitada por unas paredes laterales 4a, 4b, 4c, 4d. La pared 4a es de forma cilíndrica y está unida a una porción troncocónica 4b cuyo vértice está orientado hacia un paso de entrada cilíndrico 5. Por el lado opuesto a la porción troncocónica 4b, la pared 4a está unida, a través de un plano anular 4c, a una porción troncocónica 4d orientada hacia la parte opuesta de la porción troncocónica 4b.

El paso de entrada 5, destinado a la admisión de producto a distribuir, está practicado en el centro de la base menor 2b y desemboca en la cámara 4.

El plano anular 4c, mencionado anteriormente, constituye una zona anular de estanqueidad 4c situada en un plano perpendicular al eje A. La zona anular 4c se prolonga hacia arriba por una segunda porción troncocónica 4d. El vértice de la porción troncocónica 4d desemboca en un paso de salida 10 que está dispuesto en alineación con el paso de entrada 5, conduciendo el paso 10, desde la cámara interna 4, hacia el exterior. En el interior del paso de salida 10 está dispuesto el vástago 3 del órgano de activación 400, estando la pared externa del vástago 3 en contacto de estanqueidad perfecta contra la pared que delimita el paso de salida 10. En el exterior del cuerpo de válvula por el lado opuesto al depósito, el vástago 3 presenta un collarín anular 107, apto para quedar a tope contra el borde del cuerpo de válvula 2 delimitando el paso de salida 10. Dicho collarín participa en el montaje del órgano de activación 400 en el interior del cuerpo de válvula, evitando que el vástago de válvula 3 sea introducido demasiado en el cuerpo de válvula 2. Además, el mismo limita los movimientos axiales del órgano de activación 400 cuando el vástago de válvula 3 es del tipo de introducción.

El vástago 3 presenta un canal central de distribución 12 que atraviesa el vástago desde el extremo emergente 3b hasta una altura situada sensiblemente a la altura de la zona anular 4c. A esta altura, el canal central 12 termina por un paso 15 que atraviesa el vástago radialmente y que desemboca en la parte superior de la cámara 4. El órgano de activación 400 comprende también un elemento de obturación 100, solidario del vástago de válvula 3, y dispuesto en el interior de la cámara 4. El elemento de obturación 100 está conformado en tronco de cono, y comprende una base mayor 16 y una base menor 17 unidas por una parte troncocónica 18. La base mayor 16 presenta una corona periférica 19 en apoyo elástico estanco contra la zona anular 4c, que constituye entonces un asiento. En la práctica, la corona presenta radialmente un pequeño espesor (aproximadamente 0,1 a 0,5 mm, ver figura 2). El apoyo elástico de la corona 19 contra el asiento 4c está asegurado por varios pivotes 20, repartidos regularmente sobre la pared troncocónica 4b de la cámara 4 y en apoyo elástico contra la parte troncocónica 18 del elemento de obturación 100. Así, el borde libre de la corona 19 entra algunas décimas de mm en el asiento 4c, y crea una estanqueidad perfecta entre la cámara de válvula 4 y el canal de distribución 12. Según otro modelo de realización, los pivotes 20 pueden estar realizados sobre la parte troncocónica 18 del elemento 100 del órgano de activación 400, y moldeados de una pieza con éste. Estos pivotes están en apoyo elástico contra la pared troncocónica 4b. Así, cuando tiene lugar el accionamiento de la válvula por basculación del vástago 3, los pivotes entran en parte en la pared 4b.

Por el lado opuesto al vástago emergente 3, el órgano de activación 400, se prolonga por un elemento 101, unido al órgano de obturación 100, e insertado de forma estanca en el paso de entrada 5 del cuerpo de válvula 2. El elemento 101 tiene una porción 109 emergente de forma sensible en el interior del depósito, fuera del cuerpo de válvula. El elemento 101 está atravesado por un canal de admisión 102 del que un extremo desemboca axialmente en el depósito, y cuyo otro extremo desemboca en un paso radial 103 que desemboca en el interior de la cámara 4, en la proximidad de su porción inferior. El elemento 101 forma parte integrante del órgano de activación 400. Según una característica importante de la invención, la porción 109 del elemento 101 forma un burlete anular 104 destinado a entrar en contacto estanco contra el borde 2b del cuerpo de válvula 2, alrededor del orificio de entrada del paso de entrada 5, impidiendo así cualquier paso de gas parásito al exterior del elemento 101. Además de la estanqueidad, el burlete 104 participa en el mantenimiento del órgano de activación 400 en el interior del cuerpo de válvula 2. Además, el burlete 104 está atravesado por un paso radial 105 que forma un orificio de toma de gas adicional. El paso 105 desemboca por una parte en el interior del depósito, por encima del nivel de producto, de manera que esté en comunicación con el gas contenido por encima de la superficie libre del producto, y por otra parte, en el interior del canal de admisión.

El burlete 104 forma además un tope axial apto para limitar al acoplamiento de un tubo buzo 6 sobre el extremo libre del elemento 101. Típicamente, el acoplamiento del tubo buzo sobre el extremo libre del elemento 101 se realiza en una altura axial que va de 5 a 7 mm. El comportamiento del tubo buzo 6 sobre el elemento 101 está mejorado por la presencia de un arpón de enganchado 106.

Ventajosamente, el órgano de activación 400 se obtiene por moldeo de un material termoplástico relativamente rígido como el polipropileno. Alternativamente, dicho órgano de activación puede ser realizado en dos piezas, solidarizadas una a la otra por cualquier técnica apropiada (pegado, soldadura, montaje a forzamiento, etc.).

Una zona de transición del cuerpo de válvula, situada entre la parte cilíndrica 2d y la parte troncocónica 2c del cuerpo 2, presenta unos medios de enganchado en forma de una garganta anular 108 de fijación apta para cooperar con un borde libre 7 del depósito, que delimita una abertura en la cual está montada la válvula 1.

El funcionamiento de esta válvula es el siguiente. Por medio de un botón pulsador (no representado), el usuario ejerce una presión axial sobre el órgano de activación 400, la cual presión provoca la introducción del vástago de válvula 3. Cuando tiene lugar esta introducción, la corona de estanqueidad 19 se despega del asiento 4c. El producto sube desde el depósito, por el tubo buzo 6, desemboca en la cámara 4, por el paso 103. El producto pasa entre la corona anular 19 y el asiento 4c y entra en el canal de distribución 12 por medio del paso radial 15. El producto sale entonces por el orificio de salida 3b. Aflojando la presión sobre el órgano de activación 400, el vástago de válvula 3, bajo la acción del retorno elástico producido por los pivotes 20, sube de nuevo hasta que la corona anular 19 esté en apoyo estanco sobre el asiento 4c.

En el modo de realización de las figuras 2 y 3 a las cuales se hace ahora referencia, la válvula se distingue del modo de realización anterior por la presencia de medios que aseguran una mejor estanqueidad entre el vástago de válvula 3 y el paso de salida 10. Dichos medios están particularmente adaptados al caso de una válvula con basculación lateral, pero presentan también interés en el caso de una válvula con introducción. En la descripción que sigue, solamente los elementos nuevos, con respecto al modo de realización anterior, serán descritos en detalle.

Sensiblemente a media altura del paso de salida 10, el vástago 3 presenta una porción anular 14 que forma resalte con respecto al resto del vástago, y cuya sección transversal, axial es de forma esférica, de forma complementaria con la forma del rehundido 8. Un extremo libre 11 del paso de salida 10 presenta un mandrilado cónico, mientras que el otro extremo 13 del paso de salida forma la porción troncocónica 4d citada.

El diámetro del vástago es de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 4 mm, formando su porción anular externa un resalte 14 que tiene un diámetro comprendido máximo entre 4 mm y 7 mm. En este caso, el rehundido complementario 8, practicado en el paso de salida 10, en el momento en que no está sometido a ningún esfuerzo elástico, presenta un diámetro interno inferior en 10% a 30% al diámetro externo de la porción que forma resalte 14. Ventajosamente, el centro P de la porción en resalte 14 se encuentra a un altura axial según el eje A, situada a 3 mm a 4 mm del asiento 4c.

El funcionamiento de la válvula 1 está esquematizado en la figura 3. Para provocar la apertura de la válvula 1, se provoca un pivotamiento del vástago 3 alrededor del punto de articulación P, en dirección a la flecha B. Cuando tiene lugar este pivotamiento, el eje X del órgano de activación 400, y en particular del vástago 3 está inclinado con respecto al eje A del cuerpo de válvula, siendo el ángulo \alpha formado entre los dos ejes del orden de 2º a 10º. Debe observarse que el conjunto del cuerpo de válvula 2 se deforma en respuesta a esta basculación del vástago 3 de manera que la estanqueidad entre el elemento 101 y el paso de entrada 5 es mantenida durante todo el accionamiento. Cuando tiene lugar este pivotamiento, una parte 19a de la corona 19 se aleja del asiento 4c. Al mismo tiempo, el (o los) pivote(s) que se encuentra(n) sobre la pared troncocónica 4b, sobre la pared troncocónica 4b, en el lado opuesto a la parte de la corona 19 que se aleja del asiento 4c, es (son) aplastado(s) por la parte troncocónica 18 del vástago. En el ejemplo de realización considerado, cuatro pivotes 20 de forma alargada han sido realizados en una altura de aproximadamente 1 mm, de una anchura de 1,5 mm y de una longitud de aproximadamente 1,5 mm. Bajo el empuje de un gas propulsor, el producto es entonces conducido a través del tubo buzo 6 y el canal 102, a la cámara 4, para llegar al canal de distribución 12. Cuando cesa el accionamiento, la distribución del producto se para, puesto que la corona 19 vuelve al contacto estanco contra el asiento 4c. Así, cuando tiene lugar el pivotamiento del vástago en el paso de salida, este permanece en contacto anular estanco con el canal, a nivel de toda o parte de su porción esférica 14.

Debe observarse que la válvula tal como la representada en las figuras 2 y 3 puede ser utilizada tanto en basculación como en introducción. En la hipótesis en que la válvula es utilizada en introducción, los perfiles complementarios 8 y 14, además de la estanqueidad entre el vástago de válvula 3 y el paso de salida 10, favorecen, en razón de sus perfiles respectivos, el retorno por atracción elástica del vástago de válvula 3 a la posición cerrada. Cualquiera que sea el modo de funcionamiento, el burlete 104 queda en contacto estanco contra la superficie 2b del cuerpo de válvula, incluso en el curso de accionamiento de la válvula, siendo los esfuerzos de accionamiento absorbidos por el material elastomérico.

En la figura 4, se ha representado una variante del modo de realización de las figuras 2 y 3. Esta válvula, representada en posición de reposo, se distingue de la válvula de las figuras 2 y 3 por el hecho de que la forma del perfil de la porción anular del vástago, así como la forma del perfil complementario del canal de salida están invertidas. De la misma manera que para los modos de realización anteriores, un burlete 104 está en apoyo estanco contra la superficie 2b del cuerpo de válvula, de manera que impide cualquier flujo intempestivo de gas entre la superficie externa del elemento 101 y la superficie interior que delimita el paso de entrada 5. El gas puede entrar en el interior del cuerpo de válvula únicamente a través del orificio 105, que atraviesa radialmente el burlete 104.

Así, el vástago 3 presenta, en el interior del canal de salida, sensiblemente a media altura, una porción 14 que forma un vaciado en forma de una garganta anular en forma de porción de toro, que presenta un centro geométrico P, teniendo el canal de salida 10 una porción 8 que forma resalte, de forma complementaria con la del vaciado 14, y apto para recibir de forma estanca la garganta anular, coincidiendo el punto de articulación del vástago 3 con el centro geométrico P del toro. El funcionamiento de la válvula según este modo de realización es análogo al funcionamiento de la válvula del modo de realización de las figuras 2 y 3.

En la figura 5, se ve la válvula de acuerdo con la figura 4, montada sobre un recipiente 202 sin copela portaválvula. Este recipiente es un frasco de aluminio, en particular monobloque, o de un material plástico rígido tal como polietilentereftalato (PET). El recipiente 202 presenta un cuello 204 cuyo extremo abierto está plegado en escuadra formando un plano anular 206, del que un borde libre 7 delimita un orificio para el montaje de la válvula.

En el orificio del recipiente 202 está fijado el cuerpo de válvula 2, por introducción de éste, de manera que el plano anular 206 pasa a alojarse en la garganta anular 108 del cuerpo de válvula 2. Debido a la elasticidad del cuerpo 2, el montaje de este último en la abertura del recipiente 202 puede ser efectuada por una operación simple. Además, cuando la abertura presenta variaciones de diámetro, las tolerancias relativamente grandes son compensadas por la elasticidad del cuerpo de válvula, sin riesgos de fuga de gas propulsor. Este montaje es particularmente ventajoso, desde el punto de vista económico.

En la descripción detallada que precede, se ha hecho referencia a unos modos de realización preferidos de la invención. Es evidente que pueden ser aportadas unas variantes sin separarse de la invención tal como será reivindicada a continuación.

Claims (27)

1. Válvula (1) para la distribución a presión de un fluido que comprende un cuerpo de válvula (2) de material elastomérico, que presenta un paso de entrada (5) y un paso de salida (10), y un órgano de activación (400) que comprende unos medios de obturación (100, 19) para, en respuesta a un mando de accionamiento, poner el paso de entrada (5) en comunicación con el paso de salida (10), estando previstos unos medios de retorno elástico (20) para, en ausencia de mando de accionamiento, solicitar los medios de obturación (100, 19) en posición cerrada, comprendiendo dicha válvula (1) un elemento rígido (101) dispuesto en el interior del paso de entrada (5), y del que una porción (109) emerge en el exterior del cuerpo de válvula (2), estando dicho elemento atravesado por un canal de admisión (102) del que un primer extremo desemboca fuera del cuerpo de válvula (2), y del que un segundo extremo desemboca en el interior del cuerpo de válvula (2), caracterizada porque están previstos unos medios (104) de manera que, en posición abierta y cerrada de la válvula (1), realicen estanqueidad entre dicho elemento rígido (101) y el paso de entrada (5).

2. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios de estanqueidad están constituidos por un burlete (104) en contacto estanco con una porción de superficie exterior (2b) del cuerpo de válvula (2), en el cual desemboca dicho paso de entrada (5).

3. Válvula según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque por lo menos un orificio (105) está practicado en la porción emergente (109) de dicho elemento rígido (101), de manera que realice por lo menos una toma de gas adicional.

4. Válvula según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizada porque dicho orificio (105) está realizado en dicho burlete (104).

5. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque dicha porción emergente (109) está destinada al montaje de un extremo de un tubo buzo (6).

6. Válvula según la reivindicación (5), caracterizada porque la porción emergente (109) del elemento rígido (101) está dimensionada de manera que permita un montaje a forzamiento del tubo buzo (6) alrededor de dicho elemento (101).

7. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque dicho elemento rígido (101) es solidario del órgano de activación (400).

8. Válvula según la reivindicación 7, caracterizada porque los medios de obturación (100, 19), están unidos, por el lado opuesto a dicho elemento rígido (101), a un vástago emergente (3) de eje longitudinal (X), acoplado de forma estanca en el interior del paso de salida (100), y que emerge de forma sensible en el exterior del cuerpo de válvula (2), estando dicho vástago emergente (3) atravesado por un canal de distribución (12) del que un primer extremo desemboca en el interior del cuerpo de válvula (2), corriente abajo de los medios de obturación (100, 19), y del que un segundo extremo desemboca en el exterior del cuerpo de válvula para la distribución del fluido a presión.

9. Válvula según la reivindicación 8, caracterizada porque el vástago emergente (3) comprende unos medios que forman tope (107) para, cuando la válvula es utilizada con un mando de accionamiento dirigido según un eje longitudinal (A) de la válvula, limitar la introducción del vástago de válvula (3) en el cuerpo de válvula (2).

10. Válvula según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque el órgano de activación (400), que comprende el vástago emergente (3), los medios de obturación (100, 19) y dicho elemento rígido (101) está constituido de una sola pieza, obtenida por moldeo de un material rígido.

11. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque el vástago emergente (3) presenta en el interior del paso de salida (10), un perfil (14), apto para cooperar con un perfil complementario (8) del paso de salida (10), siendo dichos perfiles tales que, cualquiera que sea la posición angular del vástago con respecto a un eje longitudinal (A) de la válvula, dicho vástago (3) esté en contacto anular estanco con el paso (10).

12. Válvula según la reivindicación 11, caracterizada porque el vástago (3) presenta en el interior del paso de salida (10), una porción anular que forma resalte (14) con respecto al resto del vástago, y del que una sección transversal es de forma esférica, presentando un centro geométrico (P), teniendo el paso de salida (10) una porción, que forma un rehundido (8) de forma complementaria con la de la porción que forma resalte (14), y apta para recibir, de manera estanca, dicha porción que forma resalte, siendo dicho vástago (3) apto, en respuesta a una fuerza ejercida sensiblemente perpendicularmente al eje (A), para pivotar alrededor de un punto de articulación del vástago coincidente sensiblemente con el centro geométrico (P).

13. Válvula según la reivindicación 12, caracterizada porque la porción anular que forma resalte (14) presenta un diámetro externo que va de 5 a 7 mm, teniendo el resto del vástago (3) un diámetro comprendido entre 3 y 4 mm.

14. Válvula según la reivindicación 12 ó 13, caracterizada porque cuando dicho rehundido (8) complementario no está sometido a ningún esfuerzo elástico, éste presenta un radio de curvatura inferior en 10% a 30% al radio de curvatura de la porción que forma resalte (14).

15. Válvula según la reivindicación 11, caracterizada porque el vástago (3) presenta, en el interior del paso de salida (10), una porción que forma un vaciado (14) en forma de una garganta anular en forma de porción de toro, que presenta un centro geométrico (P), teniendo el paso de salida (10) una porción que forma resalte (8), de forma complementaria con la de vaciado (14), y apta para recibir, de manera estanca, dicha garganta anular (14), siendo dicho vástago (3) apto, en respuesta a una fuerza ejercida sensiblemente perpendicularmente al eje A, para pivotar alrededor de un punto de articulación del vástago coincidente con el centro geométrico (P) del toro.

16. Válvula según la reivindicación 15, caracterizada porque dicha porción que forma resalte (8) no está sometida a ningún esfuerzo elástico, esta presenta un radio de curvatura inferior en 10% a 30% al radio de curvatura de la porción que forma un vaciado (14).

17. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los medios de obturación (100, 19) comprenden una corona de estanqueidad (19), solicitada por dichos medios de retorno elásticos (20), en apoyo de forma estanca sobre un asiento anular (4c) formado por dicho cuerpo.

18. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16 y 17, caracterizada porque la distancia, según el eje longitudinal (X), entre el punto de articulación (P) y el asiento anular (4c), está comprendida entre 3 mm y 4 mm.

19. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18, caracterizada porque el cuerpo de válvula (2) presenta entre el punto de articulación (P) y el asiento (4c), una porción troncocónica (4d), de la que un diámetro menor está orientado hacia el punto de articulación.

20. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizada porque el cuerpo de válvula presenta entre el asiento (4c) y el paso de entrada (5) una porción troncocónica (4b) de la que un diámetro menor está orientado hacia el orificio de entrada.

21. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 20, caracterizada porque el canal de distribución (12) desemboca en el interior del cuerpo de válvula por medio de un paso (15) que atraviesa el vástago radialmente.

22. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el material elastomérico que forma el cuerpo de válvula (2) presenta una dureza Shore A comprendida en la gama que va de 30 a 70.

23. Válvula según una de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizada porque dichos medios de retorno elásticos (20) están constituidos por lo menos por un pivote elastomérico soportado por una pared interior (4b) del cuerpo de válvula, y dispuesto de manera que los medios de obturación puedan, en respuesta a un mando de accionamiento, quedar en acoplamiento elástico con dicho (o dichos) pivote(s).

24. Válvula según una de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizada porque los medios de retorno elásticos están constituidos por lo menos por un pivote soportado por los medios de obturación (100), y apto, en respuesta a un mando de accionamiento, para quedar en acoplamiento elástico con una porción correspondiente de la pared interior (4b) del cuerpo de válvula.

25. Distribuidor que comprende un depósito (202) lleno de un producto fluido a presión y una válvula (1) para la distribución de dicho producto, caracterizado porque la válvula (1) está de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

26. Distribuidor según la reivindicación 25, caracterizado porque el cuerpo de válvula comprende unos medios de enganchado exteriores (108) aptos para cooperar con una abertura delimitada por un borde libre (7) de dicho depósito (202).

27. Distribuidor según la reivindicación 26, caracterizado porque los medios de enganchado (108) están constituidos por una garganta anular.