УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ЖИДКОСТЬЮ АЭРОЗОЛЬНОГО СОСУДА, УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКОЕ УСТРОЙСТВО, КОЛПАЧОК И АЭРОЗОЛЬНЫЙ СОСУД, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ
DEVICE FOR FILLING OF AEROSOL VESSEL FOR FILLING, INSTALLATION FOR FILLING, COMPRISING SUCH DEVICE, CAP AND AEROSOL VESSEL, COMPRISING SUCH FILLING DEVICE

Настоящее изобретение касается устройства для заполнения жидкостью, например краской, аэрозольного сосуда, установки для заполнения, содержащей такое устройство, колпачка для аэрозольного сосуда и аэрозольного сосуда, снабженного, по меньшей мере, одной частью устройства для заполнения.
Из патента СН 458965 известны аппараты, предназначенные для точечного заполнения аэрозольных сосудов, содержащие цилиндрический поршневой механизм, управляемый вручную для заполнения материалом аэрозольного сосуда, уже содержащего распыляющий газ. Цилиндр накрывает верхнюю часть аэрозольного сосуда и с помощью средств фиксации удерживается над аэрозолем. Цилиндр содержит материал, предназначенный для введения в аэрозоль.
Резервуар, который может быть одноразовым, размещен внутри цилиндра и принимает его форму. На верхней внутренней поверхности цилиндра и одноразового резервуара одновременно открывается отверстие для прохода материала для распыления в аэрозоль. Наличие одноразового резервуара позволяет избежать, таким образом, этапы чистки цилиндра и связанные с этим неудобства, когда меняют материал, вводимый в аэрозоль.
В аппарате по указанному патенту крайняя часть поршня также покрыта одноразовым защитным покрытием из пластичного материала, защищающим, таким образом, поршень, что позволяет исключить его чистку.
Однако такой одноразовый резервуар, даже если он повторяет внутренние контуры цилиндра, не имеет затвора и остается открытым, когда поршень выводится изнутри цилиндра. Следовательно, даже если наличие одноразового резервуара в цилиндре исключает его чистку при каждой замене материала, вводимого в аэрозоль, его ручное выведение из цилиндра может привести к загрязнению и/или пятнам в цилиндре и/или в соседних элементах в связи с наличием остатка материала на дне резервуара.
Параллельно удаление защитного покрытия цилиндра требует от оператора контакта с оставшейся жидкостью в защитном покрытии, удаление которого производится вручную.
Из патентов US-5.740.841, ЕР-0.440.477 и FR-1.276.296 известны и другие установки для заполнения, использующие чистящие чашечки после каждого заполнения.
Задачей настоящего изобретения является разработка устройства для заполнения, конструкция которого позволяет избежать любой операции чистки установки для заполнения, используя такое устройство по окончании операции заполнения.
Другой задачей настоящего изобретения является разработка устройства для заполнения, конструкция которого позволяет оператору, по окончании операции заполнения, избежать любого контакта с заполняющей жидкостью при удержании толкающего элемента, такого как поршень, свободным от загрязнений.
Другой задачей настоящего изобретения является разработка устройства для заполнения, конструкция которого позволяет использовать его одновременно как устройство для заполнения и как колпачок для аэрозольного сосуда.
Другой задачей настоящего изобретения является разработка устройства для заполнения, конструкция которого позволяет в рамках вспомогательных технических материалов использовать его в качестве упомянутого устройства для заполнения.
Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка аэрозольного сосуда, конструкция колпачка которого позволяет осуществить его изготовление в виде многофункциональной детали для уменьшения стоимости операции заполнения такого аэрозольного сосуда.
Для решения вышеуказанных задач предложено устройство для заполнения жидкостью, например краской, аэрозольного сосуда посредством, в частности, установки для заполнения, снабженной поршневым элементом, при этом устройство для заполнения содержит чашечку для приема заполняющей жидкости аэрозольного устройства, снабженную на дне отверстием для заполняющей жидкости, в котором размещается клапан аэрозольного сосуда, при этом днище поршня воздействует давлением на содержащуюся в чашечке заполняющую жидкость для ее перехода из чашечки в сосуд, отличающееся тем, что днище поршня выполнено в виде скребка, находящегося в постоянном контакте с внутренней стенкой чашечки при операции перехода, причем упомянутое днище поршня выполнено с возможностью взаимодействия с чашечкой для формирования герметичной стенки и удерживания оставшейся жидкости, не перешедшей внутрь чашечки.
Удержание по окончании операции заполнения или перехода днища поршня внутри чашечки позволяет осуществить возврат только поршневого элемента из чашечки, когда последний является свободным от загрязнений. Поршневой элемент может быть вновь использован во взаимодействии с новым днищем поршня для новой операции заполнения.
Параллельно удержание днища поршня внутри чашечки позволяет удерживать оставшуюся жидкость, не перешедшую внутрь чашечки, между днищем поршня и стенкой, формирующей дно указанной чашечки таким образом, что чашечкой можно манипулировать, то есть переворачивать ее без риска испачкать руки оператора оставшейся жидкостью, не перешедшей внутрь чашечки.
Объектом изобретения является также колпачок для аэрозольного сосуда, который может быть заполнен жидкостью, например краской, через клапан путем взаимодействия указанного клапана с устройством для заполнения, содержащим, по меньшей мере, одну чашечку, предназначенную для приема заполняющей аэрозольный сосуд жидкости, при этом указанный колпачок предназначен для закрывания сверху клапана аэрозольного сосуда, отличающийся тем, что колпачок имеет форму чашечки, дно которой снабжено отверстием для введения клапана аэрозольного сосуда для образования в фазе заполнения аэрозольного сосуда чашечки для заполнения и перемещения заполняющей жидкости в аэрозольный сосуд устройством для заполнения, при этом устройство для заполнения является предпочтительно устройством вышеуказанного типа.
Целесообразно, чтобы колпачок, перед его заполнением заполняющей жидкостью аэрозольного сосуда, предварительно разборно сочленялся с днищем поршня, а днище поршня, будучи отсоединенным от колпачка, было выполнено с возможностью оказывать давление на заполняющую жидкость, введенную в колпачок для ее дальнейшего перемещения в аэрозольный сосуд.
Объектом изобретения является также применение чашечки описанного выше заполняющего устройства в качестве колпачка аэрозольного сосуда.
Объектом изобретения является также днище поршня, предназначенное для воздействия на жидкость для заполнения аэрозольного сосуда, содержащуюся в чашечке, в дне которой предусмотрено выпускное отверстие для перемещения указанной жидкости из чашечки в сосуд при совмещении выпускного отверстия с клапаном аэрозольного сосуда, отличающееся тем, что оно выполнено в виде круглой детали, снабженной радиально уплотняющим скребковым сегментом, при этом днище выполнено с возможностью соединения с чашечкой для образования разового устройства для заполнения.
Объектом изобретения является также аэрозольный сосуд, предназначенный для заполнения, в частности краской, через клапан путем взаимодействия указанного клапана с устройством для заполнения, содержащим, по меньшей мере, одну чашечку для приема жидкости, заполняющей аэрозольный сосуд, с предусмотренным в ее дне выпускным отверстием, предназначенным для сочленения с клапаном аэрозольного сосуда, отличающийся тем, что он снабжен заполняющим колпачком, образованным чашечкой устройства для заполнения, при этом это устройство для заполнения предпочтительно является устройством описанного выше типа.
Объектом изобретения является также установка для заполнения жидкостью, такой как краска, аэрозольного сосуда, содержащая корпус, имеющий предпочтительно замкнутую оболочку, средство удержания чашечки с заполняющей жидкостью внутри оболочки, при этом чашечка размещена над аэрозольным сосудом в положении контакта с клапаном указанного сосуда, поршневой элемент, аксиально перемещаемый в указанной чашечке для того, чтобы вызвать путем давления на жидкость ее перемещение через отверстие чашечки в аэрозольный сосуд, отличающееся тем, что поршневой элемент снабжен подвижным поршневым днищем, отсоединяемым от поршневого элемента внутри чашечки перед удалением поршневого элемента из указанной чашечки таким образом, чтобы предохранить поршневой элемент от загрязнения при его перемещении.
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие фигуры чертежей, в числе которых:
фиг.1 изображает вид в разрезе устройства для заполнения по изобретению, при этом днище поршня представлено в положении начала перехода заполняющей жидкости в аэрозольный сосуд;
фиг.2 изображает вид в разрезе устройства для заполнения жидкостью по изобретению в нижнем положении днища поршня;
фиг.3 изображает частичный разрез установки для заполнения по изобретению в положении перед началом движения поршневого элемента;
фиг.4 изображает частичный разрез поршневого элемента установки для заполнения по изобретению перед размещением днища поршня на конце поршневого элемента;
фиг.5 изображает вид в разрезе днища поршня и чашечки перед этапом перехода в разомкнутое состояние; и
фиг.6 изображает вид в разрезе днища поршня и чашечки перед этапом демонтируемого соединения.
Как указано выше, устройство для заполнения, являющееся объектом изобретения и, в частности, предназначенное для заполнения жидкостью, в частности краской, содержит аэрозольный сосуд 1 типа, частично представленного на фиг.3. Аэрозольный сосуд 1 в целом имеет корпус цилиндрической формы, снабженный в верхней части клапаном 2. Клапан 2 приподнят над не представленном на чертеже подвижным диффузором, позволяющим распылять в атмосферу жидкость, содержащуюся внутри аэрозольного сосуда. Это распыление обеспечивается воздействием газа, содержащегося внутри аэрозольного сосуда. Заполнение аэрозольного сосуда 1 жидкостью для распыления осуществляется через клапан 2 аэрозольного сосуда 1. Указанный клапан необходим для реализации устройства для заполнения типа в соответствии с изобретением. Устройство для заполнения используется вместе с установкой для заполнения, содержащей поршневой элемент 12, хотя он может быть также использован и отдельно.
Устройство для заполнения содержит классически чашечку 3, предназначенную для приема жидкости для заполнения аэрозольного сосуда 1. В дне чашечки 3 предусмотрено выпускное отверстие 4, сочленяющееся с клапаном 2 аэрозольного сосуда 1. Днище 7 поршня воздействует давлением на заполняющую жидкость, содержащуюся в чашечке 3, для ее перемещения из чашечки 3 в сосуд 1. Таким образом, чашечка 3 вначале размещена своим выпускным отверстием 4 напротив клапана 2 аэрозольного сосуда 1, при этом указанное отверстие 4 своим буртиком 4А входит в клапан 2. Жидкость для заполнения, содержащаяся в чашечке 3, под действием аксиального перемещения днища 7 поршня внутри чашечки 3 переходит из чашечки 3 в сосуд 1. Установка для заполнения позволяет с помощью поршневого элемента 12 воздействовать на днище 7 поршня и вызвать перемещение последнего внутри чашечки.
Для изобретения характерно, что днище 7 поршня выполнено в виде скребка, находящегося в постоянном контакте с внутренней стенкой чашечки 3 в процессе операции заполнения, при этом днище 7 поршня выполнено с возможностью взаимодействия с чашечкой 3 таким образом, чтобы после заполнения днище 7 поршня удерживалось в чашечке 3. Это днище 7 поршня образует, таким образом, плотную стенку, запирающую не перешедшую оставшуюся жидкость внутри чашечки 3.
Удержание днища 7 поршня внутри чашечки 3 может осуществляться большим количеством средств. Так, это удержание можно осуществить эластичным сжатием стенки чашечки 3 вокруг днища 7 поршня. Днище 7 поршня в этом случае с усилием введено внутрь чашечки 3. Возможно также предусмотреть внутри чашечки 3 внутренний периферический буртик, который при аксиальном перемещении поршневого элемента в направлении выхода из чашечки удержит днище 7 поршня внутри указанной чашечки. Можно также предусмотреть на уровне днища 7 поршня эластичные деформируемые лапки, которые при ходе днища 7 поршня внутрь чашечки 3 деформируются, чтобы растянуться вдоль чашечки и помешать, благодаря усиливающимся силам трения между днищем 7 поршня и чашечкой 3, возврату днища 7 поршня из чашечки при возврате поршневого элемента 12.
Удержание днища 7 поршня внутри чашечки 3 позволяет оператору избежать манипулирования днищем 7 поршня в контакте с перемещаемой жидкостью. Таким образом, поршневой элемент 12 при его выходе из чашечки свободен от всяких загрязнений и может быть снабжен новым днищем 7 поршня для новой операции заполнения.
В представленных примерах днище 7 поршня удерживается в чашечке 3 в положении окончания процесса заполнения вблизи дна чашечки 3, в котором оно перекрывает выходное отверстие чашечки 3. Эта позиция хорошо видна на фиг.2. Эта позиция позволяет также избежать любого загрязнения установки для заполнения, когда оператор вынужден снимать чашечку 3 с аэрозольного сосуда. Для получения такого перекрытия выходного отверстия 4 чашечки 3 днищем 7 поршня днище 7 поршня в форме круглого диска содержит со стороны внешней поверхности, контактирующей с жидкостью, обтюратор 10, предназначенный для герметичного перекрытия выходного отверстия 4 чашечки 3.
В представленном варианте выполнения выходное отверстие 4 чашечки 3 снаружи продолжено буртиком 4А, образующим выпускное сопло, размещаемое на клапане 2 аэрозольного сосуда 1 и входящее в него по диаметру. Сопло окружено кольцом 6 для защиты его наружной части. Кольцо 6 позволяет также исключить любой контакт пальцев оператора с внешней частью буртика 4А. Оно позволяет также защитить буртик 4А от любых повреждений при манипуляциях с чашечкой 3, включая операцию заполнения. Очевидно, что обтюратор 10 в конце операции заполнения проникает внутрь сопла и перекрывает последнее.
В процессе операции заполнения, которая позволяет установить днище 7 поршня в положение вблизи дна чашечки 3, необходимо ввести поршневой элемент 12 установки для заполнения. Поршневой элемент 12 обычно выполнен в виде гидро- или пневмоцилиндра. Шток этого силового цилиндра оканчивается днищем 7 поршня. Днище 7 поршня выполнено в виде круглого диска со скребковым сегментом 8 радиального уплотнения. Указанный диск продлевается кольцевой юбкой 9, надеваемой на поршневой элемент 12, выполненный в виде силового цилиндра установки для заполнения. Таким образом, монтаж и демонтаж днища цилиндра поршневого элемента 12 легко осуществим в связи с тем, что днище цилиндра просто надевается на поршневой элемент 12.
Предпочтительно, чтобы чашечка 3 была выполнена из прозрачного или светопроницаемого материала для обеспечения, в частности, визуализации природы заполняющей жидкости. Так жидкость, остающаяся между днищем поршня и дном чашечки 3, видна оператору. Когда речь идет о краске, оператор может с одного взгляда определить цвет заполняющей краски. Такое определение особенно важно, когда чашечка 3 предназначена, помимо прочего, для использования в качестве колпачка аэрозольного сосуда 1. Действительно, поскольку заполняющий материал заключен внутри чашечки, последняя, после того, как оператор осуществил заполнение, может быть использована в качестве колпачка аэрозольного сосуда 1. С этой целью чашечка 3 у своей открытой части имеет выступ 5, образующий элемент для закрепления путем взаимодействия с ребордой аэрозольного сосуда 1 и образования колпачка аэрозольного сосуда 1. Кроме того, имеется возможность, благодаря колпачку, передающему цвет жидкости в указанном сосуде, любому пользователю получить информацию о содержимом аэрозольного сосуда, осмотрев колпачок указанного сосуда.
В данной конструкции чашечка 3 и днище 7 поршня выполнены в виде деталей разового пользования. Чашечка 3 и днище 7 поршня могут храниться перед операцией заполнения, при этом днище 7 поршня обычно размещено внутри чашечки с диффузором аэрозольного сосуда. Днище 7 поршня в этом случае размещается внутри чашечки 3 и остается неподвижным в положении, в котором толкающая поверхность днища поршня не параллельна поверхности, образующей дно чашечки; в противном случае днище 7 поршня может оказаться внутри чашечки 3, что делает невозможным дальнейшее использование днища 7 поршня в операции заполнения.
Согласно еще одному варианту, изображенному на фиг.6, днище 7 поршня размещено снаружи чашечки 3, образующей колпачок, и сочленено с колпачком размыкаемым образом. Такое сочленение позволяет избежать любой потери днища 7 поршня при операциях транспортировки и хранения колпачка перед этапом заполнения. Это сочленение также делает невозможным заполнение колпачка, так как днище 7 поршня перекрывает выпускное отверстие 4. Кроме того, размещение днища 7 поршня примыкающим к внешней поверхности, формирующей дно колпачка, мешает любому размещению колпачка в устройстве для перемещения колпачков в устройстве для заполнения. Исходя из этого оператор обязан отсоединить днище 7 поршня от колпачка перед этапом заполнения. После операции отсоединения оператор должен разместить днище 7 поршня на поршневом элементе. В представленных примерах днище 7 поршня сочленено с колпачком раструбным соединением. Для этого днище 7 поршня имеет на стороне, противоположной стороне, снабженной обтюратором 10, полое зажимное кольцо 17, предназначенное для размещения внутри кольца 6, окружающего выпускное отверстие колпачка, при этом между кольцом и стенкой 4 отверстия остается свободное пространство. Размыкание днища 7 поршня и чашечки-колпачка осуществляется простым растягивающим усилием, воздействующим на днище 7 поршня для получения двух деталей, изображенных на фиг.5. Днище 7 поршня, таким образом, позиционировано для введения в колпачок до положения, в котором оно окажется окончательно внутри последнего.
Операция заполнения может осуществляться с помощью установки для заполнения, например такой, которая частично показана на фиг.3. Эта установка для заполнения содержит корпус 11, ограничивающий оболочку, предпочтительно закрытую с помощью дверцы для обеспечения безопасности. Внутри этой оболочки размещены средства 14 для удержания чашечки 3 с заполняющей жидкостью внутри оболочки и перемещения ее в положение над аэрозольным сосудом 1 до контакта с клапаном 2 указанного сосуда 1. Эти средства 14 могут выполняться в различных формах. Они частично представлены на фиг.3 в виде полого цилиндра, служащего для приема чашечки 3 и ее удержания в заданном положении, при этом сам цилиндр 14 удерживается соответствующими средствами, размещенными в корпусе 11 установки.
Установка содержит поршневой элемент (12), аксиально перемещаемый в чашечке 3 для того, чтобы путем давления на жидкость вызвать ее переход через отверстие 4 чашечки 3 в аэрозольный сосуд 1. Поршневой элемент 12 обычно образован гидро- или пневмоцилиндром. Поршневой элемент 12 снабжен днищем 7 подвижного поршня, который входит внутрь чашечки 2, отсоединяемой от поршневого элемента 2 перед возвратом поршневого элемента 12 из указанной чашечки 3. Таким образом, когда поршневой элемент 12 выводится из чашечки 3 по окончании операции заполнения, он свободен от загрязнений и может быть использован с новым днищем 7 поршня, который является одноразово используемой выбрасываемой деталью. Из фиг. 3 ясно видно, что осевое перемещение штока поршневого элемента 12 в направлении движения штока силового цилиндра вызывает скользящее перемещение днища 7 поршня внутри чашечки в направлении дна чашечки. Напротив, перемещение поршневого элемента 12 в направлении выхода штока поршневого элемента вызывает выход штока поршневого элемента 12 из указанной чашечки 3, при этом днище 7 поршня удерживается внутри чашечки 3 соответствующими средствами удержания типа описанных выше в устройстве для заполнения.
Так как днище 7 поршня надето непосредственно на поршневой элемент 12, снятие днища 7 поршня легко осуществляется внутри чашечки 3. Таким же образом указанный монтаж, осуществляемый путем простого надевания, облегчает установку нового днища поршня 7 на конец поршневого элемента 12. Таким образом, в такой установке для заполнения днище 7 поршня взаимодействует с чашечкой 3 для формирования устройства для заполнения разового пользования. Действительно, как только операция по заполнению завершена, чашечка и днище 7 поршня удаляются из установки для заполнения и заменяются новой чашечкой 3 и новым днищем 7 поршня.
После этапа заполнения днище 7 поршня взаимодействует с чашечкой 3 для формирования колпачка аэрозольного сосуда 1, называемого заполняющим колпачком. Днище 7 поршня также взаимодействует с чашечкой 3 до или после этапа заполнения для формирования колпачка, называемого также заполняющим колпачком заполняемого аэрозольного сосуда 1.
В еще одном варианте выполнения установки поршневой элемент 12 установки для заполнения снабжен средствами определения наличия днища 7 поршня в зафиксированном состоянии на поршневом элементе 12. Эти средства определения позволяют также избежать операции заполнения при отсутствии днища 7 поршня на поршневом элементе 12, что привело бы к загрязнению поршневого элемента 12.
Пример выполнения таких средств представлен на фиг.4. На этом чертеже поршневой элемент 12 выполнен в виде пневмоцилиндра, который содержит первую камеру 15, заполняемую средой и обеспечивающую выход штока цилиндра. Для начала этапа заполнения этот толкающий элемент содержит вторую камеру 16, также питаемую средой для обеспечения обратного движения штока цилиндра. Этот цилиндр является, таким образом, цилиндром двойного действия. В корпусе штока поршня этого цилиндра предусмотрен канал для среды, вызывающей расширение и выход штока поршня до конца штока. Отверстие для прохода среды может быть закрыто только при размещении днища 7 поршня на штоке цилиндра. Такое закрывание вызывает повышение давления в камере 15, следствием чего является перемещение поршня цилиндра в направлении расширения и, следовательно, перемещения комплекса, образованного поршневым элементом 12 и днищем 7 поршня. В случае отсутствия днища 7 поршня выполненное в штоке поршня отверстие открыто наружу, мешая любому повышению давления в камере 15, обеспечивающего перемещение штока цилиндра в направлении расширения. В этом случае невозможно выполнить операцию заполнения.
Очевидно, что возможны и другие эквивалентные варианты выполнения средств наличия днища 7 поршня.