Клапан устройства для подачи текучей среды
VALVE FOR FLUID MEDIUM SUPPLY DEVICE

Техническое решение относится к клапанам для подачи текучей среды, в частности, к клапанам заборных головок для извлечения пива или других пенящихся и/или газированных напитков из изобарической емкости, такой как кег.
Из уровня техники известен клапан заборной головки для выдачи напитка из емкости, включающий корпус с открытым каналом для пропуска напитка, выполненный с возможностью установки на емкости и полый шток, установленный в канале для пропуска напитка с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения и уплотненный кольцевыми уплотнительными элементами. Патент РФ № 210670, опубликован 26.04.2022.
Из уровня техники известно решение, выбранное в качестве ближайшего аналога представляющее собой выпускной клапан для подачи жидкости, включающий корпус, внутри которого выполнена полость для перелива жидкости и перемещения в нем штока. Нижняя часть штока содержит стопор, соответствующий посадочному участку в корпусе для перекрытия канала. В стопоре выполнен кольцевой паз, в котором размещено уплотнительное кольцо, герметизирующее место соединения стопора в посадочном участке. Патент США № 3730224, опубликован 01.05.1973.
Недостатком известных устройств является то, что в процессе их работы есть риск выталкивания уплотняющего кольца из паза штока под воздействием на него перетекаемой среды, в результате чего часть кольца в момент закрывания оказывается вне паза и зажимается между штоком и корпусом, и, как следствие, клапан остается не полностью закрытым.
Задачей заявленного решения является создание клапана, исключающего риск неполного закрытия канала для подачи текучей среды.
Технический результат заявляемого решения заключается в повышении надежности устройства.
Повышение надежности заявляемого решения достигается, в частности, за счет уменьшения риска отказа клапана устройства, заключающегося, в частности, в неполном закрытии канала для подачи текучей среды.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что клапан устройства для подачи текучей среды включает корпус с каналом для подачи текучей среды, и шток, установленный в канале корпуса с возможностью вертикального перемещения в нем для открытия и закрытия канала, на внешней поверхности штока вокруг него выполнен паз, в котором размещено уплотняющее кольцо для герметизации канала при размещении штока в положении закрытия канала, при этом, с внутренней стороны корпуса выполнено обнижение для выхода текучей среды при размещении штока в положении открытия канала, при этом на внутренней поверхности корпуса выполнен выступ для удерживания кольца в пазе штока при его перемещении из положения открытия канала в положение закрытия канала.
За счет того, что с внутренней стороны корпуса выполнено обнижение для выхода текучей среды при размещении штока в положении открытия канала и на внутренней поверхности корпуса выполнен выступ для удерживания кольца в пазе штока при его перемещении из положения открытия канала в положение закрытия канала, кольцо остается зафиксированным в пазе штока до начала момента полного закрытия канала с учетом воздействия на него перетекаемой среды, что позволяет ему полностью герметизировать канал для подачи текучей среды, без риска возникновения утечек. Такое решение позволило уменьшить риск возникновения ситуации, при которой канал остается не полностью закрытым при достижении штока в положении закрытия канала, и, как следствие, повысило надежность клапана.
Паз, выполненный на внешней поверхности штока, необходим для надежной фиксации уплотняющего кольца в стенке штока, что также позволяет достичь повышения надежности клапана за счет возможности герметизации соединения штока в канале по всему периметру его окружности.
В предпочтительном варианте, обнижение выполнено в виде ступенчатого уменьшения толщины корпуса, формирующего в нем дополнительную полость при размещении штока в положении закрытия канала. Такая конструкция характеризует клапан возможностью перехода штока из положения открытия канала в положение полного закрытия канала в один момент, что также повышает надежность клапана, так как дополнительно минимизирует риск выпадения кольца из-за уменьшения влияния давления на него от перетекаемой среды.
Предпочтительно, клапан устройства включает дополнительные выступы для удерживания кольца в пазе штока, при этом все выступы выполнены в форме дуг окружности, через центр которой проходит ось канала. Такое исполнение позволяет удержать кольцо в пазе штока по всему его периметру, при этом, не деформируя его в процессе перекрывания канала штоком, что также обеспечивает повышение надежности клапана, в частности, за счет его безотказности и долговечности.
В предпочтительном варианте, выступ для удерживания кольца в пазе штока расположен ниже верхнего уровня обнижения на 2-5 мм. Расположение выступа ниже верхнего уровня обнижения менее, чем на 2 мм, может привести к затруднению удержания кольца в пазе штока, а расположение выступа ниже верхнего уровня обнижения более, чем на 5 мм, может привести к ухудшению технологичности конструкции устройства.
Заявляемое техническое решение далее поясняется с помощью фигур, на которых условно представлен один из возможных вариантов исполнения клапана устройства для подачи текучей среды.
На фиг. 1 представлен фрагмент клапана устройства для подачи текучей среды в продольном разрезе.
На фиг. 2 представлен фрагмент клапана устройства для подачи текучей среды в поперечном разрезе, вид А-А.
На фиг. 1, 2 изображена конструкция заявленного технического решения, цифрами отмечены следующие элементы:
- корпуса (1);
- шток (2);
- уплотняющее кольцо (3);
- обнижение (4);
- выступ (5).
Далее со ссылками на фигуры описан предпочтительный вариант исполнения конструкции клапана устройства для подачи текучей среды.
Клапан устройства для подачи текучей среды включает корпус (1) с каналом для подачи текучей среды, и шток (2), установленный в канале корпуса (1) с возможностью вертикального перемещения в нем для открытия и закрытия канала.
На внешней поверхности штока (2) вокруг него выполнен паз, в котором размещено уплотняющее кольцо (3) для герметизации канала при размещении штока (2) в положении закрытия канала. Предпочтительно шток (2) включает участок с бóльшим диаметром, на периферии которого выполнен паз для уплотняющего кольца (3), соответствующий диаметру канала на уровне полости А, и стопорный участок с наибольшим диаметром, соответствующий диаметру канала на уровне полости В (на уровне обнижения 4), для удобства и надежности перекрытия канала.
С внутренней стороны корпуса (1) выполнено обнижение (4) для выхода текучей среды при размещении штока (2) в положении открытия канала. Обнижение (4) может быть выполнено любым, очевидным для специалиста в уровне техники способом, в виде продольного паза, полости, углубления, среза и т.д. Предпочтительно, обнижение (4) выполнено в виде ступенчатого уменьшения толщины корпуса (1), формирующего в корпусе (1) дополнительную полость при размещении штока (2) в положении закрытия канала.
На внутренней поверхности корпуса (1) выполнен выступ (5) для удерживания кольца (3) в пазе штока (2) при его перемещении из положения открытия канала в положение закрытия канала. Предпочтительно, клапан включает несколько выступов (5) для удерживания кольца (3) в пазе штока (2), при этом все выступы (5) предпочтительно выполнены в форме дуг окружности, через центр которой проходит ось канала.
Клапан устройства для подачи текучей среды может быть использован следующим образом.
Для открытия канала подачи текучей среды шток (2) перемещают вниз по каналу, освобождая его выходную часть, через которую перетекает среда (газ или жидкость), сообщая полости А и В.
Для закрытия канала шток (2) перемещают вверх по каналу, при этом в процессе закрывания, перекрываемая среда перетекает через обнижения (4) до момента полного закрывания, а выступы (5) начинают удерживать уплотняющее кольцо (3) в пазе заблаговременно до начала момента полного закрывания клапана. После закрытия канала полости А и В остаются изолированными друг от друга.
Заявленное техническое решение может быть использовано в качестве клапана заборной головки для извлечения пива из кега. При этом, через канал в корпусе (1) будет подаваться вытесняющая среда – газ, а через канал, выполненный в штоке (2), будет перетекать извлекаемая жидкость.
Представленные фигуры, описание конструкции и использования клапана устройства для подачи текучей среды не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения в объеме заявляемой формулы.