Кран Петельского для разлива жидкости
PETELSKY VALVE FOR DISPENSING LIQUIDS

Изобретение относится к устройствам для самотечного дозированного разлива жидкостей, в том числе пищевых и непищевых продуктов, из емкостей и резервуаров различной конструкции и назначения. Также возможно использование предлагаемого устройства для раздачи газов, которые не находятся в сжиженном состоянии или под избыточным давлением.
Известно большое количество конструкций для регулирования слива жидкостей самотеком из емкостей, обеспечивающих отпуск небольшими порциями. Например, известен кран для регулирования слива пищевых жидкостей по патенту РФ №2229432, характеризующийся, в частности, запирающим механизмом в виде спускного клапана, головка которого образует герметичную пару с ответным посадочным седлом отверстия.
В патенте FR 2796374 предложен выпускной кран, предусматривающий открытое и закрытое состояния и позволяющий удерживать кран в открытом состоянии без постоянного поддержания давления на толкатель, что является необходимым при сливе большого количества жидкости.
Известны решения, описанные в документах PCT/US 1999/025247 и РСТ/US 1999/020662, которые направлены на общее упрощение производства и предусматривающие минимальное количество элементов конструкции - корпус крана, уплотнительный элемент и привод.
Однако, проблемы технологической сложности производства крана, а также надежности и долговечности конструкции не решены, поскольку, например, долгосрочное хранение или использование жидкого продукта приводит к постепенному засорению крана, а практическая полноценная очистка затруднена.
Наиболее близким к предлагаемому в заявке решению является кран для розлива жидкостей по патенту РФ №2297384 (наиболее близкий аналог), который, в частности, содержит корпус для установки в разливочном отверстии емкости, клапан для закрытия разливочного отверстия и приводной узел со средством приведения в действие и с упругодеформирующимся элементом, выполняющим роль пружины и соединенным с клапаном. Клапан выполнен моноблочно с приводным узлом. Однако, конструкция крана предполагает объединение нескольких деталей, выполненных из разных материалов, в том числе с применением заклепок или путем сварки, а использование направляющих элементов требует существенной точности сборки. Из-за значительного количества внутренних нескругленных элементов, контактирующих с жидкостью, устройство имеет уже упомянутый недостаток засорения при эксплуатации и невозможности чистки.
Целью изобретения является относительно несложная в изготовлении и удобная в использовании конструкция долговечного крана, лишенного указанных выше недостатков.
Для этого в кране для разлива жидкости из емкости, включающем корпус с элементом крепления для присоединения к емкости, содержащий впускной канал для жидкости, запорный элемент для запирания впускного канала, связанный с приводным механизмом, и выходной канал для жидкости, корпус выполнен из эластомерного материала, а приводной механизм является составной частью корпуса.
Благодаря наличию этих признаков достигается технический результат, заключающийся в обеспечении функции эффективного открывания и закрывания выпускного отверстия емкости с жидкостью при упрощении конструкции крана за счет объединения в едином корпусе всех деталей и элементов крана, выполненных из эластомерного материала. Другим результатом является возможность использования крана в двух режимах открытия, а именно, временном, когда кран открыт при применении воздействия на приводной механизм, и постоянном, когда кран открыт без применения воздействия на приводной механизм. Еще одним техническим результатом является возможность удобной очистки внутренних поверхностей крана от твердых осадочных накоплений за счет высокой способности к очищению, свойственной эластомерным материалам. Также это повышает срок службы крана.
В частном случае, приводной механизм включает утонченную стенку, соединенную с оконечной частью корпуса, содержащей средство воздействия в виде двух крыльев.
В другом частном случае, запорный элемент представляет собой конус со скругленной передней частью.
В другом частном случае, на внутренней поверхности корпуса дополнительно имеется по меньшей мере одно углубление соответствующие по форме скругленной передней части запорного элемента и обеспечивающее фиксацию конусного запорного элемента в режиме постоянного открытия.
В другом частном случае, эластомерным материалом является силиконовый эластомер, являющийся предпочтительным материалом выполнения крана, что обусловлено высокими показателями эластичности, прочности и долговечности, а также нейтральностью во взаимодействии с жидкостями.
В другом частном случае, элементы корпуса могут быть выполнены из силиконового эластомера разной жесткости.
В другом частном случае, элементом крепления для присоединения к емкости является утолщение или ряд кольцевых выступов на внешней поверхности впускного канала.
Пример осуществления изобретения иллюстрируется чертежами.
Фиг. 1 - общий вид крана для разлива жидкости в ракурсе 3/4.
Фиг. 2 - осевой разрез на виде спереди крана для разлива жидкости в закрытом состоянии.
Фиг. 3 - осевой разрез на виде спереди крана для разлива жидкости в режиме временного открытия.
Фиг. 4 - осевой разрез на виде спереди крана для разлива жидкости в режиме постоянного открытия.
Кран для разлива жидкости представляет собой силиконовый эластомерный корпус 1 с элементом 2 крепления, выполненного в виде утолщения на внешней поверхности впускного канала 3, для присоединения к емкости (не показана) с жидкостью для разлива. Корпус 1 содержит выходной канал 5 для жидкости, запорный элемент 4 для запирания впускного канала 3 и выполняющие функцию приводного механизма утонченную стенку 6 и соединенную с ней оконечную часть 7 корпуса 1 со средством воздействия в виде двух крыльев 8. Запорный элемент 4 имеет форму конуса со скругленной передней частью 9. Углубление 10 на внутренней поверхности корпуса соответствует по форме скругленной передней части 9 запорного элемента 4.
Использование заявляемого устройства предполагает присоединение крана к сливному отверстию емкости с жидкостью при помощи элемента 2 крепления. Кран находится в нормально закрытом состоянии (Фиг. 2) поскольку впускной канал 3 закрыт запорным элементом 4 и поток жидкости (показанный на чертежах объединенными стрелками) не попадает в выходной канал 5. Для перевода крана в открытое состояние в режиме временного открытия, запорный элемент 4 выводят из впускного канала 3 воздействием на крылья 8 (в направлении стрелки на Фиг. 3) оконечной части 7 корпуса 1 и, преодолевая сопротивление эластомерной утонченной стенки 6, растягивают ее. При этом поток жидкости из впускного канала 3 беспрепятственно попадает в выходной канал 5, чем обеспечивается дозированный разлив жидкости, который прекращается при снятии воздействия с крыльев 8. При этом, действие растянутой эластомерной утонченной стенки 6 приводит запорный элемент 4 в исходное состояние блокировки впускного канала 3, показанное на Фиг. 2.
Для перевода крана в открытое состояние в режиме постоянного открытия, запорный элемент 4 выводят из впускного канала 3 боковым воздействием на запорный элемент 4 посредством утонченной стенки 6 (в направлении стрелки на Фиг. 4), нарушая соосность впускного канала 3 и запорного элемента 4. Это приводит к совмещению передней части 9 запорного элемента 4 с углублением 10 и его фиксацию. При этом поток жидкости из впускного канала 3 беспрепятственно попадает в выходной канал 5, чем обеспечивается состояние постоянного открытого крана, которое требуется при разливе большого количества жидкости. Кран может быть закрыт воздействием на крылья 8 оконечной части 7 в направлении стрелки, показанной на Фиг. 3. Такое воздействие растягивает эластомерную утонченную стенку 6, выводит переднюю часть 9 запорного элемента 4 из углубления 10 и возвращает запорный элемента 4 в состояние соосности с впускным каналом 3. Дальнейшее прекращение воздействием на крылья 8 оконечной части 7 под действием растянутой эластомерной утонченной стенки 6 приводит запорный элемент 4 в исходное состояние блокировки впускного канала 3, показанное на Фиг. 2.
Следует отметить, что в данном примере осуществления изобретения поверхность передней части 9 запорного элемента 4 и поверхность углубления 10 выбраны скругленными, однако, для обеспечения функции эффективного открывания (и закрывания) крана эти поверхности также могут быть несогласованными по форме, например, поверхность передней части 9 - скругленной, а углубление 10 - отсутствовать. При этом удержание запорного элемента 4 в положении, показанном на Фиг. 4, может успешно происходить за счет силы трения между взаимодействующими поверхностями. Кроме того, в случае реализации варианта запорного элемент 4 другой формы, эти поверхности могут быть, например, плоскими.
Также при реализации предлагаемого изобретения следует учитывать конкретные условия его использования, такие как свойства жидкости, объем и сроки ее хранения в емкости. При этом, параметры элементов крана могут варьироваться, например, толщина и твердость эластомерного материала утонченной стенки 6 может быть подобрана для изменения ее эластичности. В другом случае, например для повышения запорных свойств крана целесообразно выбрать повышенной твердость эластомерного материала запорного элемента 4.
Кран может быть многократно использован после несложной очистки, например, водяной струей.