ES2926941T3 - Válvula dividida - Google Patents

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Abstract

Un aparato de válvula dividida para el control, carga, descarga y/o regulación del flujo de polvos, líquidos, lodos y/o fluidos. La válvula tiene dos porciones de válvula conformadas de forma complementaria de modo que la primera pueda acoplarse de manera sellada y cooperar con la segunda para permitir el flujo de material a su través. Cada porción de válvula comprende un alojamiento, un asiento de válvula y un elemento de cierre de válvula, que se puede mover entre dos posiciones. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Válvula dividida
La presente invención se refiere a válvulas, y en particular, pero no exclusivamente, a válvulas para controlar, cargar, descargar y/o regular el flujo de polvos, líquidos, lodos y/o fluidos.
Las válvulas, como las válvulas de mariposa divididas, están disponibles en muchos diseños y se usan ampliamente para procesos en los que se requiere la contención del producto para evitar la exposición del producto al medio ambiente y al personal que trabaja cerca del producto. Las válvulas divididas están diseñadas predominantemente para el manejo y la transferencia contenida de polvos en estado sólido y material granular por igual.
El diseño de válvula dividida permite dividir la válvula en dos mitades, comúnmente llamadas mitades alfa y beta, o mitades activa y pasiva. El diseño de la válvula es tal que cuando se divide, las dos mitades mantienen el contenido de cada lado sellado y contenido.
Similar a la válvula de mariposa dividida, una válvula de bola dividida también se puede usar para la transferencia contenida de sólidos y, más comúnmente, líquidos. Históricamente, estas válvulas se han utilizado principalmente en las industrias farmacéutica y biotecnológica para operaciones no estériles.
En el diseño de equipos estériles, los sistemas completos deben esterilizarse y, una vez esterilizados, es importante garantizar que se mantenga la esterilidad durante todo el ciclo de procesamiento, por ejemplo, la adición de materiales, la descarga de materiales, cualquier proceso de transferencia entre sistemas, etc.
Las válvulas divididas se pueden esterilizar a través de una serie de métodos conocidos, que incluyen la esterilización en autoclave, el paso de vapor a través de la válvula abierta o el paso de otros gases, como el peróxido de hidrógeno vaporizado, a través de ellas antes de que cualquier producto entre en contacto con las superficies internas o partes de contacto con el producto.
En la fabricación de productos farmacéuticos, productos químicos, material biológico y alimentos, la contención eficaz es esencial para la manipulación segura e higiénica de dichos compuestos y materiales. En cada etapa del proceso de fabricación, la manipulación debe controlarse y gestionarse para brindar una protección óptima al operador y para mantener la integridad del producto.
El material que se maneja es a menudo peligroso para la salud, debido a la creciente potencia de muchos nuevos ingredientes farmacéuticos. Los productos farmacéuticos y de biofabricación a menudo se fabrican bajo estrictos controles contra la contaminación del producto. Esto se debe a que los productos a menudo son para consumo humano y las industrias están fuertemente reguladas por organismos como la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos) en los Estados Unidos y la MHRA (Agencia Reguladora de Medicamentos y Productos para el Cuidado de la Salud) en el Reino Unido. Además, los productos farmacéuticos, como los ingredientes farmacéuticos activos y/o los polvos posteriormente diluidos, pueden ser peligrosos para la salud de un operador en cantidades suficientes. Por lo tanto, es necesario evitar el contacto directo entre un operador y el material potencialmente peligroso.
Debido a requisitos tan estrictos para que exista un buen sellado entre los miembros activos y pasivos de la válvula dividida para evitar la exposición del producto al medio ambiente y al personal que trabaja cerca del producto, la fabricación de los miembros de la válvula se realiza bajo condiciones estrictas para garantizar que las dimensiones de los miembros se fabrican con precisión para garantizar que se cumplan las estrictas tolerancias.
Además, los miembros de la válvula son, en consecuencia, relativamente grandes debido a que la carcasa de la propia válvula es capaz de garantizar que haya un buen sellado entre los miembros.
Esto puede hacer que los contenedores sean voluminosos y difíciles de manejar, particularmente cuando se manejan en un aparato de contención de caja de guantes donde se compromete la destreza de los operadores. El documento WO 2007/107500 A1 describe un conjunto de válvula dividida que comprende dos porciones de válvula conformadas de forma complementaria de modo que la primera pueda acoplarse de forma sellada y cooperar con la segunda porción de válvula.
El documento EP-A-122987 describe acoplamientos de fluido con válvulas de tipo "autosellante" que son una válvula de bola en la que se evita la apertura de la válvula hasta que se haya realizado una conexión de acoplamiento total y no puede ocurrir el desacoplamiento hasta que una válvula de bola se haya desplazado a su posición cerrada. El documento DE1131472 se refiere a un acoplamiento de válvula de bola que tiene mitades de acoplamiento que se pueden unir.
Es un objeto de la presente invención superar o aliviar uno o más de los problemas asociados con la técnica anterior.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un conjunto de válvula dividida como se reivindica en la reivindicación 1.
La presente invención proporciona un conjunto de válvulas capaz de garantizar un buen y seguro sellado entre ellas y que tiene un mecanismo simplificado para acoplar y asegurar las porciones de válvula entre sí para proporcionar un sistema de válvula mejorado.
Los medios de bloqueo comprenden un par de bloqueo, uno de los cuales es móvil con respecto al otro y capaz de acoplarse selectivamente con el otro miembro para bloquear y desbloquear porciones juntas.
El par de bloqueo comprende una complementariedad de miembros macho y hembra conformados entre sí. El miembro macho es preferentemente móvil con respecto al miembro hembra.
El miembro masculino es capaz de movimiento de traslación.
El miembro macho está preferentemente dispuesto en la porción de válvula activa y el miembro hembra en la parte de válvula pasiva.
El eje longitudinal del miembro macho puede estar desplazado del miembro hembra. En consecuencia, cuando el miembro macho se acopla y es recibido por el miembro hembra, las porciones de válvula se aprietan juntas para formar un mejor sello entre ellas.
En una realización, las porciones de válvula primera y segunda pueden ser miembros hembra, existiendo una tercera porción de válvula que tiene miembros macho correspondientes que pueden recibir los miembros hembra. Cada porción de válvula del conjunto se puede montar en un recipiente para contener material, medios de transporte, como una manguera, para transportar material y/u otro equipo de proceso conocido en la técnica. Los medios para montar las porciones de válvula pueden comprender cualquier medio conocido en la técnica, como por ejemplo una rosca de tornillo, un ajuste de interferencia, una conexión hembra: hembra, etc. En una realización alternativa, las porciones de válvula pueden estar formadas integralmente con un recipiente o medio de transporte. El asiento de válvula y el miembro de cierre de la válvula tienen preferiblemente una forma complementaria para asegurar que se forma un sello cuando se cierra el miembro de cierre de la válvula.
El conjunto de válvula puede ser una válvula de mariposa dividida, una válvula de bola dividida, cualquier otra válvula dividida o un acoplamiento de liberación rápida conocido en la técnica. Preferiblemente, el conjunto es una válvula de mariposa partida.
Preferiblemente, las porciones de válvula forman un par coincidente, siendo una porción de válvula macho o activa, la otra hembra o pasiva.
Preferiblemente, el asiento de válvula comprende un miembro de sellado. El miembro de sellado puede comprender preferiblemente una porción de tope y una porción elásticamente deformable situada entre la porción de tope y la carcasa de válvula.
En una realización alternativa, el miembro de cierre de la válvula puede estar provisto de un rebaje para recibir un sello que, en uso, está adaptado para acoplarse contra una porción sólida de la carcasa de válvula.
En el caso de que el sello esté ubicado en un rebaje en el miembro de cierre de la válvula, el miembro de cierre de la válvula puede comprender además un material elastomérico que cubra el miembro de cierre de la válvula y el sello ubicado sobre el mismo.
En una realización, el miembro de cierre de la válvula puede pivotar más allá de la posición en la que normalmente se evita un mayor desplazamiento por acoplamiento con el sello de la válvula, la válvula puede comprender además medios de presión para presionar el miembro de cierre de la válvula a su posición cerrada.
El sello de la válvula puede estar ubicado en la carcasa de válvula o en el miembro de cierre de la válvula.
Durante el uso, el conjunto puede cambiarse de la primera a la segunda configuración para permitir que el material se transfiera a su través. Una vez que se ha transferido el material, el conjunto se cambia de nuevo a la primera configuración y las dos porciones de válvula se desacoplan.
Solo a modo de ejemplo, ahora se describirá una realización específica de la presente invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de dos porciones de válvula de un conjunto de válvula de acuerdo con la presente invención;
Las Figuras 2a y b son una vista en perspectiva de un conjunto de válvula de acuerdo con la presente invención en su primera configuración y segunda configuración respectivamente;
La Figura 3 es una vista en perspectiva de la porción activa de un conjunto de válvula según la presente invención;
La Figura 4 es una vista en perspectiva de los medios de bloqueo de la porción activa de la válvula que se muestra en la Figura 3; y
La Figura 5a y b vistas de una sección cortada a través de la porción de válvula activa de las Figuras 1 - 4;
Haciendo referencia en primer lugar a las Figuras 1 a 4, el conjunto de válvula 10 comprende dos porciones de válvula, una porción de válvula pasiva superior y una porción de válvula activa inferior 12, 14, cada una de las cuales tiene una carcasa de válvula indicado generalmente en 16, 18 que son generalmente anulares y un miembro de cierre de válvula 20, 20' que está montado de forma pivotante dentro de la carcasa. La carcasa de válvula 18 tiene un rebaje anular 19. El miembro de cierre de válvula 20, 20' tiene forma de disco anular y está provisto de ejes 22, 22' por medio de los cuales el miembro de cierre de válvula se monta de forma giratoria dentro de la carcasa. El miembro de cierre de válvula 20, 20' y los ejes 22, 22' están mecanizados a partir de una sola pieza de metal.
Uno de los ejes 22 del miembro de cierre de válvula inferior 18 está conectado operativamente al actuador 26. Así, el disco anular está articulado para girar sobre los husillos 22, 22' y se mueve por la rotación del husillo 22. Un actuador automático 26 es recibido en un extremo opuesto al disco anular del husillo 22. Se pueden emplear dos actuadores, uno a cada lado del husillo de la porción de válvula activa o se puede usar un actuador manual en una realización alternativa.
El miembro de cierre de válvula 20, 20' se puede acoplar y desacoplar de un soporte de válvula anular en forma de un sello anular (no mostrado) que se asienta en un rebaje de forma complementaria en la carcasa de válvula. El sello comprende una porción de tope anular de EPDM (alternativamente, se puede usar perfluoroelastómero o cualquier otro material adecuado) que, en uso, se acopla con el miembro de cierre de la válvula 20, 20'.
La cara del extremo exterior 32, 32' de cada una de las porciones de carcasa de válvula 16, 18 es plana y, en uso, cada cara está conectada, por ejemplo, a secciones de tubería adyacentes o a un recipiente de una manera bien conocida en la técnica y a través el paso se forma por medio de, por ejemplo, orificios alineados.
El tope de las dos porciones de carcasa de válvula 16, 18 forman un par coincidente de modo que la porción de válvula superior 16 está montada dentro de la porción de carcasa de válvula inferior 18, siendo la porción de válvula superior 16 macho y la porción de válvula inferior 18 siendo hembra. En una primera configuración (ver Figura 2) las dos porciones de válvula están acopladas, de modo que los miembros de cierre de la válvula están sellados del entorno circundante y que el material que se transferirá a través de la válvula no se contaminará con el entorno circundante,
La porción activa o macho 14 de la válvula 10 tiene dos pasadores de bloqueo 60 montados de forma móvil diametralmente opuestos entre sí y ubicados dentro de una carcasa 62. Cada pasador 60 es capaz de realizar un movimiento de traslación para moverse desde una posición de desbloqueo (ver Figura 3) donde el pasador está ubicado dentro de la carcasa 62 a una posición de bloqueo o enganche donde el pasador 60 se extiende más allá de su carcasa (ver Figura 4).
La carcasa 62 forma parte del eje 22.
Hay dos orificios ciegos de forma complementaria 64 que están ubicados en la porción de válvula hembra 12, cada uno de los cuales tiene la forma de recibir el pasador respectivo 60.
Las Figuras 5a y b muestran el miembro de bloqueo acoplado y desacoplado de la porción hembra o pasiva de la válvula. Como puede verse, el pasador 60 se puede mover desde una posición retraída (Figura 5a) a una posición extendida (Figura 5b) donde el pasador se recibe en el orificio ciego 64.
Los miembros de cierre de la válvula están adaptados para poder girar 90 grados, y cuando están en su posición totalmente abierta, el perfil de la cara interior 50, 50' del miembro de cierre de la válvula 20, 20' se corresponde con el perfil del orificio pasante de la carcasa de válvula, por lo que no crea restricciones para el flujo de fluido u otro material.
Entonces, el conjunto de válvula puede acoplarse por completo en su segunda configuración, en la que los asientos 28, 28' se acoplan para formar un sello y los miembros de cierre de válvula 20, 20' se ponen en contacto entre sí y pueden girar para abrir cada porción de válvula respectivamente, que se acoplan de manera sellada permitiendo de ese modo, el paso de material a su través sin que el material se contamine. La rotación del husillo 22 del miembro de cierre de válvula inferior 20' dará como resultado la rotación del miembro de cierre de válvula superior 20'.
Las válvulas de la presente invención pueden operar de manera completamente estéril, con, en una realización, un paso de esterilización in situ antes y después de cada acoplamiento, independientemente de cuántas veces se abra y vuelva a acoplar la válvula, lo que garantiza las condiciones de esterilización en las partes en contacto con el producto.
Estas barreras se pueden crear mediante cualquier combinación de sellos, juntas, juntas tóricas o asientos o sellos inflables.
Cuando la válvula se abre en dos mitades, cualquier material dispuesto dentro de un recipiente, etc. mantendrá su esterilidad ya que cada porción de válvula está sellada de la atmósfera circundante por los miembros de cierre de la válvula.
La invención no se limita a los detalles de las realizaciones anteriores. Por ejemplo, el actuador de la válvula se puede reemplazar con un actuador diferente, como una manija operada manualmente.
Una realización alternativa de la presente invención reemplaza los miembros de cierre de la válvula de mariposa por miembros de cierre de bola.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de válvula dividida que comprende dos porciones de válvula conformadas de forma complementaria de modo que la primera (14) pueda acoplarse de forma sellada y cooperar con la segunda (12) para permitir el movimiento del material a través de la misma, cada porción de válvula que comprende una carcasa (16, 18), un asiento de válvula y un miembro de cierre de válvula (20, 20') que está montado de forma giratoria a través de ejes (22, 22') y es móvil entre una primera posición en donde el miembro de cierre de válvula (20, 20') se desplaza desde el asiento de válvula y la válvula está abierta, y una segunda posición en donde el miembro de cierre de la válvula (20, 20') coopera con el asiento de válvula y la válvula está cerrada, en donde el aparato tiene una primera configuración en donde la primera y la segunda porciones de válvula (12, 14) se acoplan entre sí, estando cerrados los miembros de cierre de válvula (20, 20'), y una segunda configuración en donde las dos porciones de válvula (12, 14) están desacopladas entre sí, la primera porción de válvula (14) que tiene medios de bloqueo (60) móviles con respecto a la segunda porción de válvula (12) para bloquear y desbloquear selectivamente las dos porciones de válvula (12, 14) juntas, caracterizado porque los medios de bloqueo (60) comprenden un miembro macho capaz de un movimiento de traslación, porque los medios de bloqueo consisten en un par de bloqueo con un miembro macho en la forma de un pasador y un miembro hembra en forma de un orificio ciego de forma complementaria en donde el miembro macho se proporciona en la primera porción de válvula y se puede mover en relación con el miembro hembra proporcionado en la segunda porción de válvula para bloquear y desbloquear las porciones de válvula juntas, y porque el medio de bloqueo está alojado dentro de los ejes (22, 22') de las dos porciones de válvula (12, 14).
2. Un aparato de válvula dividida según la reivindicación 1, en donde el par de bloqueo comprende un miembro macho que se puede mover con respecto al miembro hembra (62).
3. Un aparato de válvula dividida según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde el par de bloqueo comprende un miembro macho (68) dispuesto en la primera porción de válvula (14) y un miembro hembra (62) en una segunda porción de válvula (12).
4. Un aparato de válvula dividida según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, en donde el eje longitudinal del miembro macho (60) está desplazado del miembro hembra (62) en el par de bloqueo.
5. Un aparato de válvula dividida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada porción de válvula (12, 14) puede montarse en un recipiente o medio de transporte.
6. Un aparato de válvula dividida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las porciones de válvula (12, 14) están formadas integralmente con un recipiente o medio de transporte.
7. Un aparato de válvula dividida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el asiento de válvula y el miembro de cierre de la válvula (20, 20') tienen formas complementarias para garantizar que se forme un sello cuando el miembro de cierre de la válvula (20, 20') está cerrado.
8. Un aparato de válvula dividida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el aparato es una válvula de mariposa dividida o una válvula de bola dividida.
9. Un aparato de válvula dividida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el asiento de válvula comprende un miembro de sellado.
10. Un aparato de válvula dividida según la reivindicación 9, en donde el miembro de sellado comprende una porción de tope y una porción elásticamente deformable.
11. Un aparato de válvula dividida según la reivindicación 9, en donde la porción elásticamente deformable del miembro de sellado está situada entre la porción de tope y la carcasa de la válvula (16, 18).
12. Un aparato de válvula dividida según la reivindicación 9, en donde el miembro de cierre de la válvula está provisto de un rebaje para recibir un sello, que se adopta para encajar contra una porción sólida de la carcasa de la válvula (16, 18).
13. Un aparato de válvula dividida según la reivindicación 11, en donde el miembro de cierre de válvula (20, 20') comprende un material elastomérico que cubre el miembro de cierre de válvula.
14. Un aparato de válvula dividida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la válvula comprende medios de empuje para empujar el miembro de cierre de la válvula a su posición cerrada.
15. Un aparato de válvula dividida según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sello de la válvula está ubicado en la carcasa de la válvula (16, 18) o en el miembro de cierre de la válvula (20, 20').
16. El uso de un aparato de válvula dividida como se reivindica en cualquiera o más de las reivindicaciones anteriores para transferir material.
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