КРАН ДЛЯ ВЫДАЧИ ЖИДКОСТИ, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ ВЫДАЧИ ЖИДКОСТЕЙ ВЫСОКОЙ И СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ИЗ ЖЕСТКИХ ЕМКОСТЕЙ
TAP FOR DISPENSING OF LIQUID, IN PARTICULAR FOR DISPENSING OF HIGH AND MEDIUM DENSITY LIQUIDS FROM HARD CONTAINERS

Настоящее изобретение относится к крану для выдачи жидкости и более конкретно к выпускному крану для выдачи жидкостей высокой и средней плотности (например, масла, моющего средства и т.п.) из жестких емкостей.
Кран, соответствующий изобретению, находит неограниченное применение как с емкостью, снабженной выпускным отверстием, которое действует как гнездо для крана и как заливное отверстие емкости, так и с жесткой емкостью, в которой обычно существуют два отверстия, а именно, одно, которое используется "для помещения" выпускного крана для жидкости, и другое, которое используется для заполнения емкости: это когда или если производственный цикл предусматривает сначала вставку или ввинчивание крана и затем заполнение через другое отверстие.
В этих случаях для большинства продуктов, присутствующих на рынке, второе отверстие (а именно, то, которое в ходе производственного цикла будет закрыто при помощи "нормальной" пробки) также действует как входное отверстие для воздуха при использовании крана (на практике второе отверстие остается наверху при использовании относительно крана, давая пользователю возможность открывать его для вхождения воздуха и, таким образом, для предотвращения создания такого вакуума внутри емкости, который противодействует использованию самого крана).
Согласно предшествующему уровню техники в этом первом случае возникает множество проблем:
- очень сложные и дорогие машины должны быть созданы для заполнения и вставки пробки (сначала кран должен быть вставлен, затем должно быть выполнено заполнение через другое отверстие и затем это последнее отверстие должно быть также заткнуто другой пробкой или наоборот);
- должны создаваться очень дорогие контейнеры (поскольку они имеют очень сложную геометрию, имеющую два резьбовых отверстия, обычно разного диаметра);
- высокая общая стоимость упаковки как для сборки и для штамповки, так и для заполнения и для создания (обычно из выдувной черновой формы, но также из выдувной заготовки), поскольку изделие сформировано из множества частей;
- недостаточность понимания потребителем, поскольку, если он забыл удалить вторую пробку для компенсации давлений, он делает систему закрытой.
На рынке существуют также другие краны для выдачи, которые частично решают указанные выше проблемы, но большей частью оставляют другие или создают новые проблемы.
Например, на рынке существует первый кран (описанный в документе GB-А-2333288), который является производным в отношении системы отверстия под давлением (так называемый "нажимаемый кран") из первого крана, внедренного на рынок (описан в документе US-A-4452425), к которому был добавлен интегрированный проход для воздуха.
Существует множество проблем, и они возникают вследствие того факта, что пробка совмещена или примыкает к выпускному отверстию для жидкости. Тот факт, что впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для жидкости совмещены или примыкают и не отделены друг от друга, создает возможность того, что возникает эффект "закупоривания" прохода для воздуха: фактически за счет движения вдоль корпуса и поверхности цилиндрического штока создается трение, которое создает тенденцию его замедления. Сопротивление движению жидкости, однако, воздействует на частицы жидкости, непосредственно входящие в контакт с самими поверхностями, создавая заметное возможное "закупоривание" прохода для воздуха. Таким образом, подводя итог, отметим, что, по меньшей мере, в его вертикальном варианте проход для воздуха может плохо работать; также не исключено, что такая неисправность также возникнет в "горизонтальном" варианте и, прежде всего, с жидкостями высокой и средней плотности.
Существует также другой тип выпускного крана, который имеет интегрированный проход для воздуха и который используется с жесткими емкостями, которые содержат жидкости высокой и средней плотности. Такой кран описан в документе WO-A-2005124204. Этот выпускной кран в целом работает хорошо, но он имеет следующие дефекты:
- он имеет множество частей (девять или десять), а именно, колпачок, корпус, четыре или пять кольцевых уплотнителей, приводной элемент, металлическую пружину и раструб, многие из которых (такие как пружина и кольцевые уплотнители) являются принадлежностями: таким образом, это очень дорогой кран как в сборке, так и при штамповке;
- металлическая пружина иногда (прежде всего, когда моющее средство не действует должным образом как смазка) не способна противодействовать силе трения кольцевых уплотнителей внутри корпуса крана и, таким образом, кран не закрывается надлежащим образом, создавая утечки жидкости;
- кольцевые уплотнители хрупкие и, таким образом, повреждаются вскоре после их использования;
- если рассматривать фиг.3 патента WO-А-2005124204, на ней показано открытое положение крана, и можно отметить другую серьезную проблему: если по какой-либо причине на емкость воздействует давление (но иногда также происходят небольшие протечки, даже если давление не воздействует), которое определяет возрастание давления (и, таким образом, перепад давлений между внешней и внутренней поверхностями емкости), жидкость будет иметь тенденцию вытекать наружу, в дополнение к выпускному отверстию для жидкости, также через входное отверстие для воздуха, заливая внутреннюю камеру, образованную в приводном элементе (который также является гнездом пружины). Жидкость, заполнив камеру, будет переливаться наружу от крана. При наличии штырька, который возвращается во внутреннее пространство крана (когда кран открыт для выпуска жидкости), можно закупорить выпускное отверстие для жидкости, когда кран находится в его открытом положении, вызывая выход жидкости через отверстие для воздуха (без приложения какого-либо давления к емкости), которая, в свою очередь, как указано выше, после заполнения камеры приводного элемента, будет перетекать наружу от пробки;
- принадлежности, такие как кольцевой уплотнитель и металлическая пружина, затрудняют введение крана в конце его срока службы в цикл переработки пластмассового материала, поскольку будет необходимо, прежде всего, удалить все, что не является пластмассовым, например, пружину: к сожалению, для удаления пружины необходимо разобрать весь кран с потерей времени и денег и с выполнением немыслимой операции в цикле переработки в промышленных объемах;
- в таких кранах может также происходить то, что, прежде всего, при наличии жидкостей высокой и средней плотности, жидкость засохнет в проходе для воздуха и забьет его. Особенно в кранах этого типа можно было наблюдать, что, когда кран закрыт, в полом пространстве, заключенном между двумя кольцевыми уплотнителями, которые имеют отверстие в их центре таким образом, что, когда кран открыт, он сообщается с внутренним пространством емкости внешней поверхностью, остается жидкий продукт, который может засыхать и может создавать твердую пленку, которая закупоривает соединительное отверстие с окружающей средой (находящееся в приводном элементе) и в этом случае кран больше не работает надлежащим образом, и поток блокируется.
Для обоих указанных выше кранов не существует возможности для соединения с системой (соединителем), которая используется для поддержания крана всегда в открытом состоянии, поскольку оба крана не располагаются на проходе для воздуха невозвратного клапана, который предотвращает выход жидкости, когда кран находится в его открытом положении благодаря соединителю. Выпускное отверстие соединено с устройством (соединителем), которое, в свою очередь, может быть соединено с насосом, который приводит в движение поток: таким образом, может случиться так, что кран находится в открытом положении, но не подает жидкость из прохода для жидкости, поскольку насос и, следовательно, автоматическая система, с которой он соединен, не требуют этого, и, таким образом, без предохранительного клапана в проходе для воздуха жидкость может выходить без средства защиты из этого прохода.
Другие известные краны, как указано выше, проблематичны, поскольку, не имея интегрированных проходов для воздуха, требуют двух противоположных отверстий (на одном будет расположен кран и на другом нормальная пробка). При их использовании отверстие, расположенное против крана, будет открыто, позволяя воздуху поступать в емкость и не допуская перепадов давлений между внешней средой и внутренним пространством емкости, что может вызвать отсутствие потока из крана. Вся эта система (сборка, штамповка и заполнение) очень дорога.
Другие известные устройства клапанных систем следующие:
- GB-A-406127, в котором применен закрывающий шарик, удерживаемый в положении пружиной не так, как инновационном решении, описанном ниже, в котором шарик приводится в действие самостоятельно в зависимости от перепада давлений, причем сам шарик очень легкий (выполнен, например, из полистирола) и, таким образом, с возможностью получения очень чувствительного клапана для даже минимальных изменений давления;
- GB-A-886369, в котором используется вес большего шарика и сила тяжести для достижения его закрывания;
- ЕР-А-0633195, в котором используется сила тяжести и наклон емкости для осуществления его закрывания.
Целью настоящего изобретения является решение указанных выше проблем посредством получения выпускного крана для жидкости, который снабжен интегрированным проходом для воздуха и предохранительным клапаном, который самостоятельно приводится в действие и самостоятельно управляется давлением; такой кран особенно приспособлен для жестких емкостей, которые предпочтительно содержат жидкости высокой и средней плотности.
Другой целью настоящего изобретения является получение указанного выше крана, который приспособлен с пригодными и незначительными модификациями для всех типов емкостей, например, также для так называемой "коробки с вкладышем в виде мешка", которая не требует проходов для воздуха, которые, таким образом, будут исключены. Кран, соответствующий изобретению, приспособлен для использования, возможно, с накрывающим кран колпачком, который также используется для получения "правильной" системы из емкости и крана, которая в противном случае имела бы неправильную геометрию и, таким образом, ее было бы трудно складировать.
Указанные выше и другие цели и преимущества изобретения, которые будут понятны из нижеследующего описания, получены благодаря крану для выдачи жидкости по п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты и существенные варианты осуществления настоящего изобретения заявлены в зависимых пунктах.
Настоящее изобретение будет лучше описано посредством некоторых предпочтительных вариантов его осуществления, данных как не вносящие ограничений примеры, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - вид спереди предпочтительного варианта выполнения выпускного крана, соответствующего настоящему изобретению, в его закрытом положении;
фиг.2 - вид сечения, выполненного по линии II-II на фиг.1;
фиг.3 - подробный вид клапанной части крана, показанного на фиг.2;
фиг.4 - вид спереди крана, показанного на фиг.1, в частично открытом положении;
фиг.5 - вид сечения, выполненного по линии V-V на фиг.4;
фиг.6 - вид спереди крана, показанного на фиг.1, в полностью открытом положении;
фиг.7 - вид сечения, выполненного по линии VII-VII на фиг.6;
фиг.8 - вид в перспективе сзади крана, показанного на фиг.1;
фиг.9 - вид спереди варианта выполнения закрывающего и уплотнительного клапанного элемента крана, соответствующего изобретению;
фиг.10 - вид сечения, выполненного по линии Х-Х на фиг.9;
фиг.11 - вид в перспективе варианта выполнения штока крана, соответствующего изобретению;
фиг.12 - вид спереди штока, показанного на фиг.11;
фиг.12А - вид сечения, выполненного по линии XIIA-XIIA на фиг.12;
фиг.13 - вид сечения крана, соответствующего изобретению, который показывает вариант соединительной части для соединения с емкостью;
фиг.14 - подробный вид соединительной части, показанной на фиг.13;
фиг.15 - подробный вид другого варианта соединительной части крана, соответствующего изобретению;
фиг.16 - подробный вид другого варианта соединительной части крана, соответствующего изобретению;
фиг.17 - вид сечения крана, соответствующего изобретению, который показывает другой вариант соединительной части для соединения с емкостью;
фиг.18 - подробный вид соединительной части, показанной на фиг.17;
фиг.19 - подробный вид уплотнения между штоком и корпусом крана, показанного на фиг.1;
фиг.20 - вид сечения варианта корпуса крана, соответствующего изобретению;
фиг.21 - подробный вид соединительной области между штоком и корпусом крана, показанной на фиг.20;
фиг.22 - вид сечения другого варианта корпуса крана, соответствующего изобретению;
фиг.23 - подробный вид соединительной области между штоком и корпусом крана, показанной на фиг.22;
фиг.24 - подробный вид соединительной области между штоком и корпусом крана, показанной на фиг.22, при наличии штока;
фиг.25 - вид в перспективе варианта штока крана, соответствующего изобретению;
фиг.26 - вид спереди штока, показанного на фиг.25;
фиг.27 - подробный вид части штока, показанного на фиг.26;
фиг.28 - вид в перспективе другого варианта штока крана, соответствующего изобретению;
фиг.29 - вид спереди штока, показанного на фиг.28;
фиг.30 - вид сечения, выполненного по линии ХХХ-ХХХ на фиг.29;
фиг.31 - вид в перспективе другого варианта штока крана, соответствующего изобретению;
фиг.32 - вид спереди штока, показанного на фиг.31;
фиг.33 - вид сечения, выполненного по линии XXXIII-XXXIII на фиг.32;
фиг.34 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей крана, показанного на фиг.1;
фиг.35 - вид с разделением деталей крана, показанного на фиг.34;
фиг.36 - вид сечения, выполненного по линии XXXVI-XXXVI на фиг.35;
фиг.37 - подробный вид крана, соответствующего изобретению, который показывает другой вариант с тройным соединением соединительной части для соединения с емкостью;
фиг.38 - подробный вид варианта уплотнительного профиля для уплотнения относительно отверстия емкости;
фиг.39 - вид варианта выполнения головки крана, показывающий расположение впускного отверстия для воздуха вверху, а не спереди;
фиг.40 - вид сбоку в сечении варианта невозвратного клапана, соответствующего изобретению;
фиг.41 - подробный вид клапана, показанного на фиг.40;
фиг.42 - вид в перспективе клапана, показанного на фиг.40;
фиг.43 - вид сбоку в сечении другого варианта невозвратного клапана, соответствующего изобретению, с небольшим выступом;
фиг.44 - подробный вид клапана, показанного на фиг.43; и
фиг.45 - вид в перспективе клапана, показанного на фиг.43.
Ниже со ссылками на фигуры будет показан и описан предпочтительный вариант выполнения крана для выдачи жидкости, соответствующего настоящему изобретению. Специалистам в данной области будет понятно, что можно выполнить множество вариантов и модификаций (например, относящихся к форме и размерам с эквивалентной функциональностью) описанного крана без отхода от объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.
Со ссылками на фигуры описан предпочтительный вариант выпускного крана для жидкостей в его вертикальном варианте выполнения. Будет понятно, что кран 1, соответствующий изобретению, может быть также выполнен в его горизонтальном варианте с минимальными модификациями, которые очевидны для специалиста в данной области.
Кран 1, прежде всего, содержит корпус 3, имеющий следующие основные признаки:
а. Он выполнен как единый элемент из пластмассового материала, и в нем сформирован передний цилиндр 5, в котором скользит уплотнительный клапан 7, который соединен с подвижным штоком 9, который, в свою очередь, соединен с верхним пружинным элементом 11;
b. На передней части корпуса 3 выполнено впускное отверстие 13 для воздуха или подобные варианты;
с. Нижняя часть 14 корпуса 3 внутри имеет контур, который предпочтительно имеет наклонную стенку, позволяющую в соединении с нижней частью штока 9 (нижняя часть 16 которого выполнена с самоцентрирующей геометрией в форме усеченного конуса) создавать непроницаемое для жидкости уплотнение.
В отношении пункта с, на фиг.19, 21 и 23 показаны три возможных профиля корпуса 3, приспособленных для обеспечения соединения и уплотнения относительно нижней части 16 штока 9: в частности, на фиг.19 показан случай, в котором внешняя поверхность нижней части 16 гладкая и создает уплотнение относительно кольцевого выступа 94, которым внутри снабжена нижняя часть 14 (на чертежах) корпуса 3, на фиг.21 показан случай, в котором на внутренней поверхности нижней части 14 выполнен другой соединительный выступ 96, и на фиг.23 показан случай, в котором нижняя часть 14 внутри снабжена небольшим ребром 98, которое будет соединяться с внешней гладкой поверхностью нижней части 16 штока 9, которая будет иметь специфический наклон таким образом, что небольшое ребро лучше взаимодействует со штоком и осуществляет надлежащее соединение, возможно, "компенсируя" возможную недостаточность центрирования или дефекты штока (как лучше видно на фиг.24).
Вместо этого на фиг.25-27 и 28-33 показаны среди прочих два возможных разных профиля нижней части 16 штока 9: два профиля, соответственно, гладкие (фиг.25-27) и шарового типа (фиг.28-33), причем этот последний выполнен так, что он формирует внешний концентрический выступ 18, который будет входить в контакт с внутренней гладкой стенкой цилиндрической части 5 корпуса 3. Также можно создавать другой альтернативный вариант, а именно, гибкое небольшое ребро с геометрией, подобной показанной на фиг.23, но расположенное на стенке штока: очевидно, что в этом случае будет необходимо иметь гладкую стенку на корпусе (не показан).
На верхней части скользящего цилиндра 5 клапана 7, а именно, части, где с ним будет взаимодействовать куполообразный элемент 11, который главным образом работает как возвратная пружина, находится небольшое ребро 20, которое будет механически загнуто (или загнуто в пресс-форме или сборочной машине) для создания начальной точки для сборки внутреннего уплотнительного клапана 7, который, в другом случае, может быть поврежден на острой кромке, образованной при штамповке. Фактически посредством загибания небольшого ребра 20 острая кромка перемещается наружу и не требует уплотнительной геометрии внутреннего клапана 7 (создавая некую начальную точку для сборки). В альтернативном варианте посредством модификации прессующей системы небольшое ребро 20 и склепывание при закругленной геометрии может быть исключено, но пресс-форма может стать более сложной и дорогой, и, таким образом, это не является предпочтительным решением, даже если оно технически возможно.
Постоянно обращаясь к корпусу 3 крана, соответствующего изобретению, при ознакомлении теперь с резьбовой областью, которая выполнена с возможностью соединения с емкостью (не показана), содержащей жидкость, подлежащую выдаче, можно видеть область двух каналов для жидкости и для воздуха: они имеют пригодную геометрическую структуру для абсолютного преобладания выпускного отверстия для жидкости, поскольку проход 22 выполняют как можно большим, и он предпочтительно имеет наклонные стенки для облегчения проведения жидкости. Расположение канала для воздуха зависит от положения переднего отверстия 13 для воздуха и от геометрии избранного клапана 7, как будет видно ниже. Высота Х (показана только на фиг.13 просто для того, чтобы не усложнять все другие фигуры, на которых она может присутствовать) будет допускать задержку открывания отверстия 13 для воздуха относительно нижней части 14 для выдачи жидкости для создания преобладания жидкости и вакуума внутри емкости, который будет правильно управлять невозвратным предохранительным клапаном 26 для жидкости, что является одним из главных признаков настоящего изобретения. Другим главным признаком является задержка открывания крана, что позволит самому крану благодаря вакууму правильно работать даже без шарикового предохранительного клапана.
Невозвратный предохранительный клапан 26 расположен после канала 28 для воздуха относительно направления вхождения воздуха внутрь корпуса емкости. Канал 28 сообщается с воздушной камерой 25, расположенной внутри цилиндра 5 корпуса 3, который снабжен отверстием 13. Канал 28 заканчивается коническим профилем 29 для обеспечения уплотнения относительно шарика 32, который составляет невозвратный клапан 26. Клапан 26 также по существу состоит из множества небольших зубцов 30, выполненных с определенной геометрией, а именно, со скошенным торцом 34, который облегчает, с одной стороны, вставку шарика 32 внутрь небольших зубцов (которые представляют собой подобие клетки, в которую помещен шарик 32 таким образом, что он может перемещаться из открытого в закрытое положение для воздушного потока). На скошенном торце 34 также находится стопорная кромка 36, которая приспособлена для удерживания шарика 32 между небольшими зубцами 30, когда он сам туда вставлен. Как конечный практический вариант его выполнения небольшие зубцы 30 могут быть изготовлены из упругого материала для обеспечения вставки шарика 32 в конце изготовления невозвратного клапана 26 или в качестве варианта небольшие зубцы 30 могут быть выполнены как прямые небольшие зубцы, которые в этом случае для блокирования шарика 32 изготовлены способом горячей клепки или загнуты механически. Именно формование (форма) небольших зубцов 30 совместно с использованием адекватного пластмассового материала определяют упругость самих небольших зубцов 30.
На фигурах небольшие зубцы 30 везде выполнены с горизонтальной геометрией, но понятно, что при использовании определенного процесса штамповки может быть получено скошенное седло (не показано) для невозвратного клапана 26, которое предпочтительно может допускать нахождение шарика 32 в исходном состоянии всегда в закрытом положении относительно конической закупоривающей геометрии 29, выполненной в корпусе 3.
Показанный невозвратный клапан 26 в его варианте с клеткой из небольших зубцов 30, которые являются гибкими или нет, и с шариком 32 также может быть выполнен как отдельный элемент и может быть приспособлен для других кранов, существующих на рынке.
Шарик 32 может быть заменен с пригодными приспособлениями общей геометрии различных элементов, штоком (лучше показан на фиг.45) или другими элементами, которые позволяют системе работать в качестве клапана. Также должно предусматриваться применение упора для шарика 32 с добавлением элемента, который будет закреплен на корпусе вблизи канала для воздуха при помощи геометрических приспособлений (не показаны). Как показано ниже, возможны эквивалентные варианты, такие как варианты, в которых шарик 32 заменен грибообразным элементом 31 и мембраной (не показана).
Специфика такого невозвратного клапана 26 состоит в том, что он самостоятельно приводится в действие давлением, самостоятельно направляется профилем небольших зубцов и самостоятельно смазывается жидкостью (такая смазка также обеспечивается при штамповке благодаря добавлению в пластмассовый материал скользящего агента, который облегчает скольжение): фактически, он обычно будет действовать при создании вакуума внутри емкости относительно окружающей среды, отходя назад и освобождая отверстие (в этом случае окружающий воздух также будет входить внутрь емкости); такой клапан 26 также будет работать в обратном направлении, а именно, в случае создания давления внутри емкости, оно будет заставлять шарик 32, самостоятельно направляемый небольшими зубцами, сталкиваться с коническим профилем и немедленно закрывать канал для воздуха, исключая заливание верхнего района крана 1 (воздушной зоны), но проводя всю жидкость под давлением в выпускное отверстие для жидкости.
Корпус 3 крана 1, таким образом, имеет часть 40, которая будет входить в контакт с емкостью для жидкости и которая должна обеспечивать надлежащее уплотнение относительно самой емкости. На такой части 40 выполнен, по меньшей мере, один контрольный элемент 41, который определяет правильное положение крана 1 на емкости, взаимодействуя с подобными контрольными элементами, расположенными на самой емкости.
Что касается процесса прикрепления и расположения между емкостью и краном, но не уплотнения для разных жидкостей, часть 40 может быть выполнена в различных формах, некоторые из которых без внесения ограничений показаны на прилагаемых чертежах. В целом резьбовое соединение может быть легко создано при помощи резьбы 42 на основе двух геометрий 44 и 46, которые взаимодействуют с другими геометриями (не показаны), которые находятся на горлышке емкости и обеспечивают остановку крана в правильном положении.
Кроме того, что касается непроницаемых для жидкости уплотнений между краном и емкостью могут быть реализованы другие возможные варианты уплотнений. В частности, как можно видеть на фиг.1-8 и подробно на фиг.16, может применяться внутренний уплотнительный цилиндр 48, снабженный начальной поверхностью 50, причем уплотнительный цилиндр 48 также взаимодействует, по меньшей мере, с одним треугольным концентрическим выступом 52: в этом варианте цилиндр 48 взаимодействует с горлышком емкости, и выступ 52 нажимает на край горлышка емкости.
В альтернативном варианте, как показано на фиг.14, уплотнительный цилиндр 48 может быть снабжен уплотнительным выступом 54 и может иметь такую геометрическую форму, что он может изгибаться в контакте с корпусом емкости и автоматически приспосабливаться к возможным отличиям размеров разных емкостей.
В другом альтернативном варианте, как показано на фиг.15, конфигурация, показанная на фиг.14, может быть скомбинирована с тонким небольшим ребром 56, которое вставляется внутрь горлышка емкости, усиливая, таким образом, уплотнение.
В качестве другого альтернативного варианта, как показано на фиг.18, на уплотнительном цилиндре 48 может быть выполнено утолщение 58 в его верхней части (на фигуре) таким образом, что оно осуществляет простое взаимодействие с корпусом емкости.
В качестве другого альтернативного варианта, который не показан, для обеспечения уплотнения между краном 1 и емкостью может быть создан, по меньшей мере, один и предпочтительно три резьбовых сектора (как указано ссылочной позицией 37 в документе IT-А-ТО2004А000749 заявителя настоящего изобретения), которые приспособлены для обеспечения вращения крана 1 вокруг горлышка емкости: такие секторы приспособлены для типа резьбового соединения, которое можно встретить на самом горлышке, и при навинчивании они следуют самой резьбе и, таким образом, имитируют движение навинчивания, аналогичное выполняемому нормальной пробкой, например, пока они не будут защелкнуты в вырезе, расположенном на горлышке емкости. В этом случае после закрепления крана 1 на горлышке емкости будет существовать признак способности продолжения вращения в направлении навинчивания крана 1, и резьбовые секторы будут вновь начинать следовать резьбе, пока сектор не "соскочит" с резьбы емкости и затем не позволит повторение вращения без каких-либо последствий для крана 1, поскольку все уже закреплено на горлышке емкости. Таким образом, кран 1 может быть ориентирован в лучшем положении, избранном пользователем.
Как можно понять на приведенных выше примерах, очевидно, что могут применяться другие формы и геометрии, которые гарантируют надлежащее непроницаемое для жидкости уплотнение между краном 1 и емкостью, и все эти формы и геометрии входят в объем настоящего изобретения.
Что касается внутреннего клапана 7, в стандартном устройстве, показанном, в частности, на фиг.9 и 10, он отштампован из полужесткого материала, который обеспечивает одновременно потребности в жесткости и гибкости в некоторых его точках; здесь также в ходе этапа штамповки может быть добавлен скользящий агент, который затем используется для того, чтобы элемент имел меньшее сопротивление скольжению в цилиндре корпуса.
В частности, верхнее ребро 60 выполнено гибким для компенсации возможных неосевых движений штока 9 и постоянного обеспечения правильного "натяжения" в районе уплотнения.
Нижнее ребро 62 также выполнено гибким для компенсации и демпфирования возможных неосевых движений (оно действует как направляющая, находящаяся на штоке, в отличие от других кранов, существующих на рынке, которые имеют направляющие, всегда находящиеся на корпусе): такая геометрия работает как самоцентрирующий элемент для штока 9 при его скольжении, а именно, когда выполняются операции открывания и закрывания крана 1. Внешний район клапана 7 имеет самосмазывающееся полое пространство 63 и уплотнительный район 64 (и, таким образом, отделяющий воздух и жидкость), который, будучи всегда помещенным в жидкость, никогда не высыхает, что наоборот происходит в предлагавшихся ранее устройствах, и который взаимодействует с корпусом 3 в его цилиндрической части 5.
Область зацепления со штоком 9 имеет начальный скос 66 для центрирования штока 9, уплотнительный выступ 68, лежащий на штоке 9, и закрепляющий выступ 70, обеспечивающий скрепление штока 9 и клапана 7.
Наконец, применен предохранительный уловитель 72, который используется для содержания возможных утечек материала.
Что касается верхнего пружинного элемента 11, который работает как возвратная пружина, очевидно, что могут использоваться различные геометрии в дополнение к показанной куполообразной геометрии. На фигуре можно видеть, что такой элемент 11 снабжен средством 74 закрепления штока 9, снабженным, по меньшей мере, одним закрепляющим выступом 76, который приспособлен для зацепления с соответствующим вырезом 78, выполненным в верхней части штока 9; и элемент 11 также снабжен уплотнительным средством 80 на корпусе 3, имеющим особую геометрию, приспособленную для взаимодействия с соответствующим уплотнительным вырезом 82, выполненным снаружи цилиндрической части 5 корпуса 3.
Что касается штока 9, он может быть выполнен с различными геометриями и приспособлениями для лучшего соответствия вариантам применения. Как показано в не вносящих ограничений вариантах осуществления изобретения на фиг.11-12А и 25-33, он снабжен удлиненным корпусом 82, который заканчивается на одном конце уплотнительным зубцом 84 с верхним элементом 11 и на противоположном конце самоцентрирующей частью 16 в форме усеченного конуса, которая уже показана, снабженной гладким профилем или шарообразным уплотнительным профилем 18. На удлиненном корпусе 82 расположено уплотнительное седло с клапаном 7, которое предпочтительно составлено зубцом 86 и вырезом 88 в дополнение к району 90 непроницаемого для жидкости уплотнения, которое взаимодействует с нижней частью клапана 7.
В частности, на фиг.28-30 показан первый вариант выполнения штока 9, в котором применены крылья 77 для центрирования штока 9 в цилиндрической части 5 корпуса 3, а также гнездо 79 для кольцевого уплотнителя. В этом варианте также присутствует выпускное отверстие 81 для жидкости со сливным каналом 83, который расположен соосно с осью цилиндра 5, причем такое отверстие 81 выполняет функцию предохранения в случае неудобств с проливанием жидкости.
Вместо этого на фиг.31-33 показан второй вариант выполнения штока 9, который сейчас выполнен как единый элемент с клапаном 7 для обладания всеми характеристиками стандартного крана 1, а именно, уплотнением из гибкого ребра, направляющей на штоке и предохранительным уловителем и с добавлением усовершенствований клапана при помощи кольцевого уплотнителя, а именно, центрального выпускного уловителя. В этом варианте применены открытые отверстия 87, которые вследствие верхней геометрии сечения допускают сообщение уловителя 72 со средством предохранительного выпуска.
Кран 1, соответствующий изобретению, также может быть снабжен гарантийным уплотнительным средством (не показано) с известным устройством для этого типа кранов: такое уплотнительное средство гарантирует защиту от незаконного вскрытия крана 1 и соединенной с ним емкости. С этой целью они предотвращают приведение в действие крана 1, когда они в наличии, тогда как когда они удалены (например, посредством вскрытия разрываемого средства при помощи пригодных выступающих язычков, которые могут быть захвачены пользователем), допускается приведение в действие крана 1 и его работа при открывании и закрывании.
Что касается принципа работы крана 1, соответствующего изобретению, для полного его понимания наряду с преимуществами, которые могут быть получены относительно известных кранов, будет необходимо схематически проанализировать все его возможные рабочие варианты применения.
А
В
pа
pb
В случае с краном 1, применяемым на жесткой емкости без интегрированного прохода для воздуха,  будет обозначать окружающую среду и  упаковочную систему (кран 1 + емкость): следовательно,  будет представлять давление окружающей среды и давление внутри емкости.
В
pb≥pa,
pb<pa
В этом случае жидкость может продолжать выходить из жесткой емкости , пока тогда как ее выдача будет прекращена (или в любом случае будет уменьшаться до прекращения, когда жесткие стенки будут компенсировать вакуум благодаря созданию некоего уравновешенного состояния), когда внутри емкости начнет создаваться вакуум, а именно, .
В случае, когда кран 1 применяют на жесткой емкости без интегрированного прохода для воздуха, но без предохранительного клапана на проходе для воздуха, проход для воздуха начинает работать, когда внутри емкости начинает создаваться вакуум: таким образом, может создаваться случай, в котором давление в емкости повышается и, таким образом, вытесняет жидкость через отверстие для воздуха. По этой причине до сих пор существовала необходимость наличия выпускного отверстия для жидкости в соответствии с входным отверстием для воздуха; это же происходило, если при проливании создавалось давление на емкость. Клапан 26, соответствующий изобретению, решает такую проблему.
В итоге кран 1, соответствующий изобретению, способен решать все указанные выше проблемы и, прежде всего, является единственным краном, который способен соединяться с соединительной системой (что позволяет ему оставаться открытым для выдачи в больших количествах) благодаря невозвратному клапану 26.
pа
Когда кран закрыт, будет существовать верхний район пробки, в котором будет присутствовать только воздух, и камера будет иметь давление, равное давлению окружающей среды, а именно , благодаря переднему вентиляционному отверстию 13 крана 1.
Нижняя часть крана 1 и естественно вся часть крана 1, которая соединена с емкостью, будет погружена в жидкость: верхняя часть и нижняя часть будут оставаться отделенными благодаря уплотняющему действию, осуществляемому внутренним клапаном 7 (который соединен со штоком 9) относительно внутренней геометрии переднего цилиндра 5 корпуса 3.
Шток 9, в свою очередь, будет соединен с верхним элементом 11, который будет обеспечивать определенное его оттягивание и будет поддерживать его соединение с корпусом 3, исключая вытекание жидкости.
Другим признаком крана 1, соответствующего изобретению, является то, что весь канал 28 для забора воздуха (который не соединен непосредственно с окружающей средой, но имеет промежуточную камеру 25), когда кран 1 находится в его закрытом положении, полностью погружен в жидкость.
Это состояние делает невозможным высыхание содержащейся жидкости, и, таким образом, канал для воздуха всегда "чист", и внутренний шариковый клапан всегда смазывается при его использовании, и, кроме того, особенно когда используются жидкости типа масла или моющей жидкости, возникает ситуация, в которой невозвратный клапан 26 и внутренний уплотнительный клапан 7 всегда остаются смазанными.
Когда кран 1 начинает открываться (фиг.4 и 5), канал 22, 24 для жидкости немедленно открывается, тогда как канал 28 для воздуха благодаря указанной выше высоте Х будет оставаться закрытым: в этом случае будет немедленно начинаться создание преобладания выпускного отверстия для жидкости, и одновременно начнется создание вакуума внутри емкости.
Теперь, как можно видеть на фиг.6 и 7, в ходе такта открывания, на конце также будет открываться канал 28 для воздуха, который немедленно начнет всасывание благодаря вакууму, созданному предшествующим действием, втягивающее воздух внутрь емкости (и, таким образом, немедленно освобождающее канал 28 для воздуха и вызывающее отход назад очень легкого и чувствительного шарика 32), компенсируя перепад давлений, созданный между окружающей средой и внутренней средой емкости.
Предохранительный клапан 26 будет действовать, например, в случае внезапного давления на емкость посредством немедленного закрывания канала для воздуха. Здесь следует отметить, что невозвратный клапан 26 работает автоматически под действием давлений и перепадов давлений.
Когда кран 1 будет закрываться, прежде всего, будет закрываться канал 28 для воздуха, таким образом, исключая возможные протечки жидкости, и затем будет закрываться канал 22, 24 для жидкости (который всегда имеет большее преобладание вследствие его геометрического устройства).
В случае, когда происходит проливание, часть жидкости выходит наружу, то есть во внутренний клапан 7, уловитель 72, который работает как накопительная емкость, таким образом, обеспечивает больше гарантий правильной работы в случае со штоком с центральным выпуском, как показано на фиг.33.
Настоящее изобретение показано со ссылками на некоторые предпочтительные, но не ограничивающие варианты его осуществления: специалисту в данной области будет легко понятно, что в них может быть внесено множество изменений и модификаций, которые входят в объем изобретения, указанный в прилагаемой формуле изобретения. Например, уплотнительный узел из клетки, шарика, уплотнительного конуса может быть изготовлен как отдельный объект, который может использоваться в других кранах или вариантах применения, которые требуют клапанной системы, чувствительной к изменениям давления.
Кроме того, как показано на фиг.37, можно реализовать разные уплотнительные комбинации между внутренним уплотнительным цилиндром 48, выступом 52 и небольшим ребром 56: на фиг.37 показана одна комбинация, в которой присутствуют все три элемента для получения тройного уплотнения. Очевидно, что возможны все другие комбинации, приспособленные для получения двойных уплотнений.
Как показано на фиг.38, кроме того, можно выполнять уплотнительный профиль уплотнительного цилиндра 48, как указано ссылочной позицией 50′, а именно с двумя коническими профилями, которые осуществляют двойное, то есть внешнее и внутреннее уплотнение горлышка емкости в его верхнем районе: горлышко взаимодействует внутри и имеет тенденцию изгибаться, но встречает малый конус снаружи, который имеет расширение и осуществляет двойное уплотнение. Также в этом случае будет возможно получение тройного или большего уплотнения посредством добавления других элементов, таких как указанный выше выступ 52 и небольшое ребро 56, где небольшое ребро 56 представляет собой основное уплотнение.
Кроме того, как показано на фиг.39, можно выполнять отверстие 13 для впуска воздуха в ходе процесса штамповки при помощи скрещенных верхних штампов: этот же процесс позволяет получать закругленный профиль на корпусе без необходимости выполнения небольшого ребра, который, таким образом, должен быть расклепан для вставки внутреннего клапана без его повреждения. Также можно так или иначе получать небольшое ребро также с этим изменением.
Кроме того, как показано на фиг.40-42, можно выполнять невозвратный клапан 26, сформированный в виде кнопки 27 со звездообразным отверстием 27′: такой клапан 27 выполняют из силикона, который является единственным материалом, который дает возможность резки элемента после штамповки, а именно, создания кромок звезды 27′ таким образом, что они точно создают уплотнение относительно друг друга. Клапан 27 может быть приварен ультразвуковой, тепловой или лазерной сваркой; кроме того, можно будет удерживать его посредством создания удерживающей геометрии на корпусе или посредством добавления другого элемента для удерживания.
Наконец, как показано на фиг.43-45, можно выполнять невозвратный клапан 27 с "воронкообразной" или "грибовидной" геометрией 31 или с "небольшим ребром": в этом случае в дополнение к выполнению адекватного седла для клапана 31 можно снабжать такое седло небольшим профилем 31′ с ребром, примыкающим к уплотнительному конусу, для решения проблемы сжатия района в котором прикреплены небольшие зубцы 30. Очевидно, что касается геометрии 31, необходимо будет выполнить модификации (не показаны) корпуса или будет необходимо добавить элемент (не показан) для обеспечения конца такта грибовидной геометрии.