КЛАПАННАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ЕМКОСТИ

Полезная модель относится к укупорочным конструкциям для емкостей, устанавливаемым на горловинах емкостей для хранения и выдачи жидкости, находящейся в емкости под давлением и может быть использована для хранения и выдачи напитков из кегов и бутылей, изготовленных из ПЭТ и предназначенных для автоматизированного розлива.
Емкости с установленными на них клапанными конструкциями применяют для хранения и выдачи напитков, например, таких как пиво. Данные клапанные конструкции имеют несколько каналов, обеспечивающих прохождение жидкости и газа. При заполнении, когда емкость обычно находится в перевернутом вверх дном состоянии, напиток вводится через первый канал клапанной конструкции, в то время как вытесняемый из емкости газ выходит через второй канал. Во время розлива газ (азот или углекислый газ) вводится в емкость через первый канал, для того чтобы вытеснить напиток из емкости через второй канал. Розлив напитка осуществляется при воздействии дозирующей головки, присоединяемой к клапанной конструкции на подпружиненные элементы клапанной конструкции с последующим открытием каналов, один из которых предназначен для подачи инертного газа под избыточным давлением, а второй канал - для выдачи вытесняемого газом напитка.
Известен клапан для емкости по патенту РФ на полезную модель №117417 (дата приоритета 07.02.2012, МПК B67D 1/12), содержащий корпус, выполненный в виде стакана, установленный в нем полый шток, кольцевой затвор, пружину и крышку со средством соединения для соединения с горловиной емкости, при этом первый конец штока выполнен открытым и соединен с дном корпуса, выступая за его пределы, а второй конец штока выполнен закрытым и снабжен фланцем, кроме того, в образующей поверхности штока выполнено, по меньшей мере, одно окно, при этом на штоке, с возможностью перемещения вдоль штока, между дном корпуса и фланцем штока установлен кольцевой затвор, центральное отверстие которого снабжено кольцевым уступом, выполненным с возможностью взаимодействия с фланцем штока, а между кольцевым затвором и дном корпуса установлена пружина, кроме того, в образующей поверхности корпуса выполнено, по меньшей мере, одно окно, при этом крышка выполнена в виде втулки, на внутренней поверхности которой выполнено средство соединения, канал которой снабжен кольцевым выступом, выполненным с возможностью взаимодействия с кольцевым затвором. (принят за прототип)
Согласно прототипу сборка конструкции осуществляется поэтапно на горловине емкости, включая размещение корпуса в горловине емкости посредством выступа на корпусе и уступа на горловине емкости и последующая установка других элементов, завершаемая установкой крышки, закрепляемой резьбовым или замковым соединением с внешней поверхностью горловины. Предложенное исполнение уплотнения (три поверхности уплотняются одновременно) не гарантирует требуемую герметичность конструкции.
Главным отличием заявляемой полезной модели от прототипа является создание конструкции в сборе, обеспечивающей удобный монтаж собранной клапанной конструкции на горловину емкости. Кроме того наличие резьбового соединения крышки в виде грибка и кольцевой гайки, поджимающей пружину внутри крышки обеспечивает надежное соединение с возможностью многократной сборки.
Недостатком известной конструкции является отсутствие универсальности, поскольку предусмотрено только замковое соединение с горловиной бутыли и только один тип разливочного фитинга; сложность и не надежность установки на бутыли. Кроме того, указанная конструкция является трудноразъемной.
Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в создании универсальной технологичной клапанной конструкции, позволяющей за счет смены только одной детали конструкции использовать ее как на замковых, так и на резьбовых типах горловин и с разными типами разливочных головок, а также обеспечивающей высокую надежность и герметичность конструкции.
Технический результат заключается в получении клапанной конструкции для емкости как многократного, так и разового использования, надежной и технологичной в изготовлении и эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что клапанная конструкция для емкости, содержит крышку с центральным отверстием со средством соединения с горловиной емкости, полый шток, клапанный элемент, пружину, кольцевую гайку, при этом первый конец штока выполнен открытым, а второй выполнен закрытым с кольцевым выступом, в образующей поверхности штока выполнено, по меньшей мере, одно окно, на штоке, с возможностью перемещения вдоль него установлен клапанный элемент, центральное отверстие которого снабжено кольцевым уступом, выполненным с возможностью взаимодействия с кольцевым выступом штока и кольцевым выступом на внешней поверхности, выполненным с возможностью взаимодействия с клапанным элементом, а между клапанным элементом и кольцевой гайкой установлена пружина, при этом крышка выполнена в виде грибка и соединяется с кольцевой гайкой резьбовым соединением для непосредственной установки клапанной конструкции на горловину емкости, при этом в донной части кольцевой гайки выполнены отверстия для прохождения газа, а между внешней поверхностью грибка крышки и ее бортиком размещена кольцевая прокладка для герметизации соединения крышки и горловины емкости.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами:
Фиг. 1 - клапанная конструкция (с замковым соединением) в разрезе;
Фиг. 2 - клапанная конструкция с резьбовым соединением в разрезе;
Фиг. 3. - детальный вид элементов клапанной конструкции с замковым соединением;
Фиг. 4 - детальный вид элементов клапанной конструкции с резьбовым соединением.
Фиг. 5 - вид основания крышки в поперечном сечении.
Клапанная конструкция содержит крышку 1, выполненной в форме грибка с центральным отверстием, установленный в нем вдоль продольной оси полый шток 2, клапанный элемент 3, пружину 4 и кольцевую гайку 5, обеспечивающую ее поджатие (фиг. 1, 2).
Крышка 1 состоит из основания 7, которое может быть выполнено как в виде круга, так и в виде усеченного равностороннего треугольника, вершины которого ограничены кругом (см. фиг. 5), снабженного бортиком 8 и цилиндрической ножкой 9. На стыке основания 7 и внешней кольцевой поверхности бортика 8 выполнены ребра жесткости 10. Клапанная конструкция может быть соединена с горловиной бутыли как замковым (фиг. 3), так и резьбовым соединением (фиг. 4). Для замкового зацепления с горловиной емкости на бортике 8 выполняются лепестки 11. Для резьбового соединения с горловиной емкости на бортике 8 выполняется внутренняя резьба 21. Для обеспечения технологичности закручивания конструкции на горловины емкости с резьбой поверхность крышки снабжена выступами 12. Крышка 1 снабжена центральным отверстием с кольцевым выступом 6, взаимодействующим с кольцевым уступом 16 клапанного элемента 3. Для обеспечения герметичности соединения клапанной конструкции с горловиной емкости между цилиндрической ножкой грибка 9 и бортиком 8 крышки 1 размещена кольцевая прокладка 20 с круглым поперечным сечением.
Шток 2 выполнен полым в виде трубки. Один конец штока выполнен открытым и проходит сквозь отверстие кольцевой гайки 5, выступая за ее пределы. Второй конец штока 2 выполнен закрытым и снабжен выступом 13. В верхней части полого штока 2 размещено по крайней мере одно окно 14.
На штоке 2, с возможностью перемещения вдоль него, установлен клапанный элемент 3 с центральным отверстием, снабженным кольцевым уступом 15, выполненным с возможностью взаимодействия с выступом 13 полого штока 2.
Поджатие клапанного элемента 3 к кольцевому выступу 6 крышки 1 осуществляется пружиной 4, устанавливаемой между кольцевой гайкой 5 и клапанным элементом 3. Для предотвращения продавливания поверхности материала клапанного элемента 3 между ним и пружиной 4 установлено уплотняющее кольцо 17.
Крепление кольцевой гайки 5 к крышке 1 осуществляется резьбовым соединением. Кольцевая гайка 5 снабжена центрирующими лепестками 18, а также отверстиями для прохождения жидкости или газа.
Осуществление полезной модели
Для изготовления клапанной конструкции применяются полимерные материалы, в частности крышка, шток и кольцевая гайка клапанной конструкции изготовлены из полиацеталя, а клапанный элемент из силиконовой резины.
Заявляемая клапанная конструкция устанавливается на горловине 19 емкости. При этом крепление может осуществляться резьбовым соединением с помощью внутренней резьбы 21 или с помощью замкового крепления, образованного лепестками 11.
В случае использования замкового соединения лепестки 11 входят в паз между кольцевыми выступами на внешней поверхности горловины емкости.
В случае использования резьбового соединения, крепление осуществляется за счет использования внутренней резьбы 21 на бортике 8.
Загрузка жидкости в емкость, также как и слив жидкости из емкости осуществляется посредством клапанной конструкции, установленной на горловину емкости. Для обеспечения розлива жидкости к открытому концу полого штока 2 подсоединяется трубка выдачи напитка.
Заполнение емкости осуществляется следующим образом:
Разливочная головка автоматической линии розлива (не изображена на фиг. ) имеет один или более выступов, которые нажимают на открытую со стороны крышки 1 поверхность подпружиненного клапанного элемента 3. При этом происходит открытие первого кольцевого канала между клапанным элементом 3 и грибком крышки 9, а также второго канала, образованного внутренним каналом полого штока с открытым окном 14 на его образующей поверхности. Заполнение емкости жидкостью осуществляют через второй канал, при этом происходит вытеснение газа, находящегося в емкости через 1 канал. После снятия давления со стороны разливочной головки на клапанный элемент 3 он возвращается в исходное положение, перекрывая каналы. Хранение и транспортирование емкости, заполненной напитком, осуществляют при закрытом клапанном элементе 3.
Розлив жидкости из емкости осуществляется обратным образом: Выступы дозирующей головки (не изображена на фиг.) нажимают на открытую со стороны крышки 1 поверхность подпружиненного клапанного элемента 3. При этом происходит открытие первого кольцевого канала между клапанным элементом 3 и грибком крышки 9, а также второго канала, образованного, по меньшей мере, одним окном 14 на образующей поверхности полого штока 2. В емкость через первый кольцевой канал под избыточным давлением из внешней емкости подается инертный газ, который вытесняет жидкость находящуюся внутри емкости через трубку, присоединенный к ней полый шток 2 и окно 14 на образующей поверхности полого штока 2.
Преимущества:
- технологичность за счет обеспечения возможности отдельной сборки элементов клапанной конструкции, установки ее в собранном виде на емкость и последующего заполнения емкости на автоматической производственной линии;
- универсальность за счет возможности использования для разных типов горловин и дозирующих головок, путем замены только одного элемента - крышки клапанной конструкции;
- обеспечение надежности и герметичности изделия за счет применения резьбового соединения крышки и кольцевой гайки, а также уплотнения горловины емкости по ее торцу при соединении с клапанной конструкцией;
- возможность многократного использования клапанной конструкции за счет использования резьбового соединения;
Заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна», так как из известных и общедоступных источников информации не выявлено аналогичное техническое решение.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию, «промышленная применимость», так как может быть изготовлено из известных материалов и известными способами.