ШПУНТОВОЕ ПРОБОЧНОЕ УКУПОРОЧНОЕ СРЕДСТВО С КЛАПАНОМ ДЛЯ ШПУНТОВОГО КОНТЕЙНЕРА
TONGUE-AND-GROOVE SEALING DEVICE WITH VALVE FOR TONGUE-AND-GROOVE CONTAINER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к шпунтовому пробочному укупорочному средству для шпунтового контейнера, содержащему шпунтовую пробку для размещения в шпунтовом горлышке шпунтового контейнера и уплотняющий колпачок для закрытия выполненного в шпунтовой пробке пробочного углубления, причем пробочное углубление содержит приемное пространство для приема выполненного на уплотняющем колпачке упругого зацепляющего элемента, содержащего радиальный фиксирующий выступ, при этом шпунтовая пробка содержит расположенные на внутренней стенке пробочного углубления и отделенные друг от друга промежутками выступы для ключа, внутренние поверхности которых ограничивают приемное пространство, причем в пробочном углублении предусмотрены ответные фиксирующие элементы для фиксирующего соединения с фиксирующим выступом зацепляющего элемента, выступающие радиально внутрь за пределы фиксирующего выступа зацепляющего элемента после фиксирующего соединения, причем в основании пробочного углубления расположен клапан с корпусом клапана, расположенным в клапанном отверстии донного углубления и содержащим крышку клапана, соединенную с шпунтовой пробкой и содержащую вентиляционное устройство.
Уровень техники
Шпунтовые пробочные укупорочные средства упомянутого вначале типа используются для закрытия контейнеров с жидкостями, которые могут быть выполнены, в частности, в виде бочек или вложенных емкостей для контейнеров средней грузоподъемности (IBC, от англ. Intermediate Bulk Container). Для выравнивания давления внутри контейнера с окружающей средой такие шпунтовые пробочные укупорочные средства, в зависимости от типа содержащейся в контейнере жидкости, оснащают клапаном, выполненным в шпунтовой пробке, расположенным в основании пробочного углубления и содержащим корпус клапана, расположенный в клапанном отверстии донного углубления и обеспечивающий возможность протекания потока через клапан для выравнивания давления.
Известные клапаны обычно имеют упругий корпус клапана, вставленный в клапанное отверстие, выполненное в донном углублении шпунтовой пробки. Для предотвращения повреждения корпуса клапана клапан снабжен крышкой клапана, выполненной в виде пластиковой решетки, приваренной к шпунтовой пробке.
Крышка клапана, выполненная на известных шпунтовых пробках, позволяет эффективно защищать корпус клапана, не нарушая его функционирование, так как решетчатая структура обеспечивает не только защиту, но и вентиляцию, что обеспечивает возможность протекания потока через клапан, несмотря на наличие крышки корпуса клапана. Тем не менее, установка крышки клапана, для присоединения которой к шпунтовой пробке требуется сварка, связана со значительными затратами.
Раскрытие сущности изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка шпунтового пробочного укупорочного средства, которое при сравнительно низких затратах на производство позволит получить клапан с крышкой клапана.
Поставленная задача решена шпунтовым пробочным укупорочным средством с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы.
Согласно изобретению, крышка клапана выполнена в виде эластично деформируемого диска, диаметр d которого меньше диаметра D приемного пространства, причем соединение между крышкой клапана и шпунтовой пробкой выполнено таким образом, чтобы окружная кромка крышки клапана, выступающая радиально наружу за пределы ответных фиксирующих элементов, входила между фиксирующим выступом зацепляющего элемента и кромкой донного углубления.
Расположение крышки клапана между фиксирующим выступом зацепляющего элемента и кромкой донного углубления фиксирует взаимное расположение крышки клапана и клапана только за счет в любом случае необходимого соединения между уплотняющим колпачком и шпунтовой пробкой, без необходимости принятия мер, выходящих за рамки соединения двух вышеупомянутых компонентов шпунтового пробочного укупорочного средства.
Даже если уплотняющий колпачок будет снят с крышки клапана, сохраняющееся соединение между крышкой клапана и шпунтовой пробкой будет поддерживать позиционирование крышки клапана на шпунтовой пробке за счет вхождения крышки клапана в пространство между ответными фиксирующими элементами, выполненными в пробочном углублении, и кромкой углубления.
Для установки крышку клапана, диаметр которой, по меньшей мере, немного меньше диаметра приемного пространства, можно вставить до контакта с ответными фиксирующими элементами, после чего с эластичной деформацией продвинуть за ответные фиксирующие элементы дальше в шпунтовую пробку в направлении донного углубления до достижения положения, закрывающего клапан.
Если в предпочтительном варианте осуществления соединение между крышкой клапана и шпунтовой пробкой выполнено в виде зажимного соединения, то есть крышка клапана зафикисрована в осевом направлении между фиксирующим выступом зацепляющего элемента, введенного в пробочное углубление с фиксацией, и кромкой углубления, определенное расположение крышки клапана относительно клапана не может быть нарушено даже при транспортировке и манипуляциях с контейнером.
Предпочтительно, выступы для ключа соединены друг с другом основаниями в области промежутков таким образом, чтобы направленные радиально внутрь торцевые поверхности оснований промежутков вместе с нижними участками внутренних поверхностей выступов для ключа, примыкающими к кромке углубления, образовывали окантовку, радиально ограничивающую кромку углубления. Таким образом, окружная кромка крышки клапана на всем своем протяжении входит в шпунтовую пробку, что позволяет, помимо предохранительного действия, исключить загрязнение клапана пылью, поступающей в радиальном направлении.
Предпочтительно, ответные фиксирующие элементы расположены в области промежутков на торцевых поверхностях оснований промежутков, благодаря чему при установке крышки клапана путем осевого введения крышки клапана в пробочное углубление можно использовать манипулятор для автоматической установки крышек клапана на шпунтовые пробки без риска столкновения с выступами для ключа, непосредственно прилегающими к ответным фиксирующим элементам на крышке клапана.
В особенно предпочтительном варианте внутренние поверхности выступов для ключа и торцевые поверхности оснований промежутков образуют связанную направляющую поверхность при введении крышки клапана в пробочное углубление, таким образом, чтобы внутренние и торцевые поверхности образовывали направляющие поверхности для радиального направления окружной кромки крышки клапана вплоть до контакта крышки клапана с кромкой углубления.
Если крышка клапана выполнена в виде покрывающего диска со сплошной поверхностью, за исключением вентиляционного отверстия для образования вентиляционного устройства, то эффективность действия покрывающего диска в качестве защиты клапана от загрязнения может быть дополнительно повышена.
Достаточный поток через клапан со сплошной поверхностью покрывающего диска можно гарантировать, если крышка клапана будет выполнена в виде покрывающего диска со сплошной поверхностью и дистанцирующим устройством, выполненным на нижней стороне покрывающего диска или на кромке углубления шпунтовой пробки для образования вентиляционного устройства в виде вентиляционного зазора.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления шпунтового пробочного укупорочного средства будут раскрыты ниже со ссылкой на фигуры, на которых изображено:
Фигура 1: шпунтовое пробочное укупорочное средство, расположенное в шпунтовом горлышке шпунтового контейнера и содержащее ввинченную в шпунтовое горлышко шпунтовую пробку с уплотняющим колпачком.
Фигура 2: шпунтовая пробка, показанная на фиг. 1, изображенная отдельно и содержащая расположенный в донном углублении шпунтовой пробки клапан, снабженный крышкой клапана;
Фигура 3: изображенная на фиг. 2 шпунтовая пробка в изометрическом разрезе.
Фигура 4: изображенная на фиг. 3 шпунтовая пробка с измененной крышкой клапана.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 изображено шпунтовое пробочное укупорочное средство с уплотняющим колпачком 11, расположенным на шпунтовой пробке 10. Шпунтовая пробка 10 содержит наружную резьбу 12 для ввинчивания в шпунтовое горлышко 24. Как показано, в частности, на фигуре 2, шпунтовая пробка 10 содержит пробочное углубление 13 с выступами 15 для ключа, выполненными на внутренней стенке 14 пробочного углубления 13 и отделенными друг от друга промежутками 16. Промежутки 16 ограничены в окружном направлении шпунтовой пробки 10 поверхностями 17 захватов, служащими для контакта с радиальными захватами ключа шпунтовой пробки, вставленного в пробочное углубление 13 и не показанного на фигуре в деталях, с целью передачи крутящего момента на шпунтовую пробку 10 для завинчивания или вывинчивания шпунтовой пробки 10.
Как следует из фигур 1 и 2, вогнутые внутренние поверхности 18 выступов 15 для ключа дополнительно ограничивают приемное пространство 19, образованное внутри пробочного углубления 13 для приема зацепляющего элемента 20, расположенного на уплотняющем колпачке 11 и содержащего на своем нижнем конце кольцевой фиксирующий выступ 21. Для фиксации кольцевого фиксирующего выступа 21 в шпунтовой пробке 10 шпунтовая пробка 10 содержит ответные фиксирующие элементы 32. Ответные фиксирующие элементы 32 расположены выше кольцевой окантовки 35, образованной вне промежутков 16, разделяющих выступы 15 для ключа, нижними участками 36 внутренних поверхностей 18 выступов 15 для ключа, причем внутренние поверхности 18 предпочтительно выполнены вогнутыми. Таким образом, окантовка 35 содержит как участки 36 внутренних поверхностей 18, так и дополнительные участки в области промежутков 16, образованные торцевыми поверхностями 38 оснований 39 промежутков 34. В варианте осуществления, показанном, в частности, на фигуре 2, окантовка 35 выполнена в виде непрерывной проходящей по кругу боковой поверхности цилиндра с постоянным радиусом г кривизны относительно центральной оси М шпунтовой пробки 31.
Как показано на фигурах 2 и 3, кольцевая окантовка 35 ограничена сверху в области промежутков 16 выступающими радиально внутрь ответными фиксирующими элементами 32. В нижней части кольцевая окантовка 35 ограничена кромкой 43 углубления основания 44, причем окружная кромка 43 приподнята относительно основания 46 для образования донного углубления 45. В области промежутков 16 шпунтовая пробка 31 имеет поперечное сечение 48, ступенчато уменьшающееся радиально внутрь от ответного фиксирующего элемента 32 через окантовку 35, кромку 43 углубления основания 44 и уступ 47 в форме гильзы, образованный на переходе к основанию 46.
Как показано на фигурах 1 и 2, в основании 44 углубления шпунтовой пробки 10 расположен клапан 49 с корпусом 50 клапана, вставленным в клапанное отверстие 51, выполненное в основании 46. Корпус 51 клапана выполнен в виде эластичного, приблизительно грибовидного элемента с крепежным элементом 52 в форме ножки и прикрепленной к нему крышкой 53 клапана. Крышка 53 клапана уплотняет седло 54 клапана, выполненное в виде кольцевого валика на нижней стороне основания 46, таким образом, чтобы клапан открывался в том случае, если давление над основанием 44 превышает давление внутри контейнера, и соединение между внутренней частью контейнера и окружающей средой с возможностью пропускания текучей среды устанавливалось через каналы 54 клапана, образованные по окружности крепежной детали 52, и зазор клапана, образованный между крышкой 53 клапана и седлом 54 клапана под действием избыточного давления и не показанный на фигуре в деталях.
Как показано на фигурах 2 и 3, клапан 49 содержит крышку 55 клапана в форме диска, изготовленную из упругого пластика, например, полиэтилена, и содержащую окружную кромку 56, которая выступает радиально наружу за пределы ответных фиксирующих элементов 32 и входит в осевом направлении в пространство между ответными фиксирующими элементами 32 и кромкой 43 углубления. В радиальном направлении крышка 55 клапана позиционируется за счет окантовки 35, которая, как было отмечено выше, образована торцевыми поверхностями 38 оснований 39 промежутков и нижними участками 36 внутренних поверхностей 18 выступов 15 для ключа.
Как показано, в частности, на фигуре 3, установку, то есть осевое введение крышки 55 клапана в пробочное углубление 13 до контакта с кромкой 43 углубления производят таким образом, чтобы внутренние поверхности 18 выступов 15 для ключа и торцевые поверхности 38 оснований 39 промежутков в пробочном углублении 13 образовывали связанную направляющую поверхность, для чего окружную кромку 56 крышки 55 клапана, диаметр d которой по меньшей мере немного меньше диаметра D приемного пространства 19, образованного в пробочном углублении 13 (фиг. 2), сначала вводят до осевого контакта с ответными фиксирующими элементами 32, после чего эластично деформируют для преодоления ответных фиксирующих элементов 32 и после преодоления ответных фиксирующих элементов 32 переводят в положение на основании 44, показанное на фиг. 2 и 3.
Уже в показанном на фиг. 2 и 3 положении крышки 55 клапана, в котором крышка 55 клапана соединена со шпунтовой пробкой 10 без возможности отсоединения и может перемещаться только в приемном пространстве 57 между ответными фиксирующими элементами 32 и кромкой 43 углубления, крышка 55 клапана выполняет свою функцию защиты от пыли, предотвращая отложение грязи на корпусе 50 клапана, способное нарушить работу клапана.
Если, как показано на фиг. 1, зацепляющий элемент 20 уплотняющего колпачка 11 дополнительно вставлен в пробочное углубление 13 таким образом, чтобы фиксирующий выступ 21, образованный на нижней кромке зацепляющего элемента 20 и в данном случае имеющий кольцевую форму, вошел в фиксирующее соединение с ответными фиксирующими элементами 32, соединение между крышкой 55 клапана и шпунтовой пробкой 10 выполняют в виде зажимного соединения, таким образом, чтобы крышка 55 клапана зажималась в осевом направлении между фиксирующим выступом 21 зацепляющего элемента 20, зафиксированного в пробочном углублении 13, и кромкой 43 углубления.
В вариантах осуществления, представленных на фигурах 3 и 4, вместо крышки 55 клапана, выполненной в виде покрывающего диска со сплошной поверхностью 59, за исключением вентиляционного отверстия 58, может быть предусмотрена крышка 60 клапана с полностью сплошной поверхностью 61. Для обеспечения беспрепятственного газообмена между окружающей средой и внутренним пространством контейнера через клапан 49 крышка 60 клапана опирается своей нижней стороной 62 на дистанцирующие элементы 63, выполненные на кромке 43 углубления и образующие вентиляционный зазор 64 между окружной кромкой 65 крышки 60 клапана и кромкой 43 углубления.