CN101679014A - 用于啤酒桶的一次性垫圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于安装在连接件(5)的流体通路(7)如用于啤酒桶(13)的啤酒提取器导管上的密封装置(1)，其特征在于，所述密封装置(1)适于在被从所述流体通路(7)拆除时发生永久变形。

Description

用于啤酒桶的一次性垫圈

技术领域

本发明涉及一种用于安装在连接件的流体通路如用于啤酒桶的啤酒提取器导管中的密封装置。

背景技术

流体通路的密封在存储、运输、分配或利用流体的流体处理系统中得到广泛应用。例如饮料分配系统、液压系统、制冷系统、加热系统、卫生系统等。在一些示例中，流体以液态的形式存在，而在另外的示例中，流体以气态的形式存在，在其它示例中，流体在系统中会改变形态。一些系统设计成处理单个流体类型，而其它系统设计成同时处理不同的流体类型，在某些情况下，不同类型的流体甚至以不同的形态存在。显然，由于应用多以及流体类型和形态多样，对用于流体处理系统的流体通路的密封装置存在一些要求。流体通路是流体系统中包括的导管、阀门、管道等。

密封装置的一种应用示例是当金属的管道元件在接头处相连接时，O形橡胶圈形式的密封装置压缩在两个管道元件之间，由此形成密封连接。一般情况下，密封装置通常包括柔性元件，当密封装置插入流体通路时会有压力施加在该柔性元件上，由此实现密封连接。

在一些应用中，密封装置一般被用来填充和密封两个物体之间的空间，以防止两个物体之间发生泄漏。这种密封装置也被称为垫圈。这种应用的困难之处是在不拆除两个物体中任何一个的情况下，在两个物体之间安装或者拆卸密封装置。

在某些应用中，要求密封装置能够阻止/密封一个以上的流体流动。例如，以垫圈为例，密封装置通常需要与两个物体都形成密封连接以防止它们之间发生泄漏。

在某些应用中，要求密封装置能够在允许流体通过的打开状态与阻止流体流动的关闭状态之间切换。

尤其在饮料处理系统，例如，用于诸如啤酒的分配系统中，就必须防止流体例如被细菌污染。因此，流体通路和密封装置应该设计成使微生物生长最少，和容易被清洁。包括例如软橡胶的柔性元件的密封装置尤其要处理微生物生长，因为相对粗糙的表面加工会提供适合细菌等的环境。而且，密封装置的任何凹槽、凹陷和其它孔口非常适合于微生物生长。在现有技术的一些示例中，通过提供孔口尽可能少的密封装置，使微生物生长最慢。这样的缺点在于限制了密封装置的功能。而且，微生物生长也只是变慢，并没有消除。

在现有技术的其它一些例子中，密封装置设计成在被清洗之前取出，从而能够进行彻底清洗。这样的缺点在于费时、麻烦，每次需要清洗密封装置时都要拆除流体处理系统。

克服微生物生长问题的另一种方式是指示流体处理系统的使用者频繁更换密封装置和系统的其它关键部件，从而限制允许细菌等生长的时间。这样的缺点在于更换密封装置的指令得到执行依赖于流体处理系统的使用者的士气和能力。懒惰、节省成本、或者不懂可能导致密封装置没有被足够频繁地更换以有效防止微生物生长。

因此，需要提供一种具有令人满意的密封能力和十分简单、方便、有效地防止微生物生长的密封装置。此外，需要一种容易安装和拆卸的密封装置。此外，需要一个能够在超过一个表面上形成密封连接的密封装置。

发明内容

本发明的目的在于完全或者部分克服现有技术的上述缺点和缺陷。更具体地，本发明的目的在于提供一种用于安装在连接件的流体通路如用于啤酒桶的啤酒提取器导管上的密封装置，该密封装置具有令人满意的密封能力，并简单、方便、有效地阻止微生物生长。本发明提供了一种适于在被从流体通路拆除时发生永久变形的密封装置。通过在被从流体通路拆除时发生永久变形的密封装置，避免使用者重复使用该密封装置，由此使流体污染的风险显著降低。这种永久变形也明显让使用者意识到，这种密封装置没有设计成可以重复使用。

密封装置可适于在被插入所述流体通路时发生弹性变形。这样使得密封装置能插入尺寸小于密封装置尺寸的流体通路。因此，在不拆卸流体通路的情况下安装密封装置变得可能。另外，弹性能力使密封装置能够与不同尺寸的流体通路相适配。此外，弹性变形可以用来在密封装置上施加力，以致由于密封装置被压靠在流体通路上，实现更好的密封性能。而且，被插入时的弹性变形可以对被取出时的密封装置的永久变形起辅助作用。

所述密封装置可以在第一弹簧处于第一压缩状态时被所述第一弹簧压靠在所述流体通路的内表面上。这样，可以在流体通路的内表面与密封装置的第一表面之间形成密封连接。当所述第一弹簧处于第二压缩状态时，所述密封装置与所述流体通路的内表面的接触分开。这样，能够使密封装置从第一状态转换成第二状态，其中，在第一状态时，密封装置阻止流体通路的内表面与密封装置之间的流体流动，而在第二状态时密封装置允许流体通路的内表面与密封装置之间的流体流动。

所述密封装置可以包括导管。所述导管可以与一部件如阀接合。所述部件可以在第二弹簧处于第一压缩状态时被所述第二弹簧压靠在所述导管上。这样，可以在所述部件的表面与密封装置所包括的导管之间形成密封连接。当所述第二弹簧处于第二压缩状态时，所述部件与所述导管的接触可以分开。这样，能够使密封装置从第一状态转换成第二状态，其中，在第一状态时，密封装置阻止所述部件的表面与密封装置所包括的导管之间的流体流动，而在第二状态时，密封装置允许所述部件的表面与密封装置所包括的导管之间的流体流动。

所述密封装置可以被形成为环面(torus)，该环面是由一截面围绕与该截面共面的一轴线旋转360度形成的。所述密封装置可以包括径向面对所述轴线的第一表面以及从所述轴线径向向外的第二表面。由于形成为环面并具有第一表面和第二表面，所述密封装置能通过其第二表面与流体通路的内表面之间的接触来密封流体通路，与此同时所述密封装置还能够容纳与流体通路的内表面相连的部件如阀。

所述密封装置的第二表面可以包括延伸部，该延伸部相对于所述轴线P按照一定角度α径向向外延伸。所述延伸部是有益的，因为所述延伸部能够根据作用在其上的力的方向改变所述密封装置内的应变分散。由于径向向外延伸，所述延伸部能够使密封装置插入开口小于密封装置本身的流体通路中，因为所述延伸部能够随着密封装置被压入流体通路向内收缩。如果流体通路的内部大于其开口，一旦延伸部压过了流体通路的开口，延伸部将弹回其初始状态。由于延伸部相对于轴线按照一定角度α径向向外延伸，如果这个角度α是锐角，延伸部就必须从其初始装置进一步收缩，以允许密封装置能被从流体通路拆除。这样使得密封装置在被从流体通路拆除时发生永久变形，而在被插入流体通路时发生弹性变形。这样，防止了密封装置的重复使用，降低了微生物生长的风险。

所述密封装置可以包括密封主体，该密封主体包括衬套。这是有益的，因为使得密封装置更容易具有令人满意的密封能力以及被从流体通路拆除后的永久变形的能力。例如，如果制成密封主体的材料比制成衬套的材料的弹性好，这种密封装置在从一个方向压缩时能够发生弹性变形，而在从相反的方向压缩时能够发生永久变形。此外，由于密封主体和衬套各自的材料具有不同的弹性和/或不同的屈服强度，密封主体能提供所期望的密封能力，同时衬套提供在被从流体通路拆除时的永久变形的能力。

所述密封装置可以是这样的，即，所述衬套被限制在所述密封主体中。这是有益的，因为这样防止了衬套与流体相接触，从而在选择衬套的材料时很少有限制。

所述密封装置可以是这样的，即，所述衬套具有环面的形状并延伸入所述延伸部中。这是有益的，因为这样使得衬套能够与延伸部一起工作，由此使延伸部能够提供更好的密封能力。而且，当从流体通路上拆除密封装置时，所述衬套能够有助于所述密封装置发生永久变形。

所述密封装置可以是这样的，即，所述衬套包括多个径向切口。这是有益的，因为这样在没有显著减低密封装置的密封能力情况下增大了衬套的弹性。

附图说明

下面将参考所附示意图对本发明及其许多优点进行更详细地描述，这些示意图是为了示出一些非限制性的实施例，在附图中：

图1示出被插入流体通路的本发明的密封装置的横截面；

图2示出本发明的密封装置的实施例的透视图；

图3示出用于根据本发明的密封装置的一实施例的嵌入件；

图4示出用于根据本发明的密封装置的一实施例的衬套；

图5示出根据本发明的密封装置在被插入流体通路时的俯视图；

图6示出插入流体通路的根据本发明的密封装置的俯视图；

图7示出根据本发明的密封装置在被从流体通路拆除时的透视图；

图8示出根据本发明的密封装置在被从流体通路拆除后的侧视图；和

图9示出被插入流体通路和被从流体通路中拆除的根据本发明的密封装置的实施例的截面图。

所有附图都是高度示意性的，没有严格按照比例，它们仅仅示出说明本发明所必需的部件，其它部件被忽略或者仅仅只是作了暗示。

具体实施方式

图1示出被插入示例性流体通路7(在图1中没有表示)的本发明密封装置1的优选实施例的截面图。流体通路7由用于啤酒桶13(未示出)的连接件5构成。流体通路7由连接件5所环绕，流体通路7从连接件5的顶部20沿连接件5的中心轴线P一直延伸到连接件5的底部21，从而允许流体流过连接件5。流体通路的圆周从连接件的顶部20到开口19逐渐变小。从开口19到连接件5的大约中部22，流体通路7逐渐变宽，从连接件5的大约中部22到连接件5的底部21，流体通路7的圆周逐渐变小。在将密封装置1插入这样一种连接件5的中部22中是一个挑战，因为顶部20和底部21包括比中部22窄的开口。在现有技术中，这种情况通常通过在插入密封装置1之前拆卸连接件5来克服。在图1中，根据本发明优选实施例的密封装置1已经经由开口19插入流体通路7。这种密封装置1的弹性变形能力使上述情形成为可能。在图1所示的密封装置1的优选实施例中，弹性能力是由从轴线P按照一定角度α径向向外延伸的延伸部9提供的。当密封装置1沿平行于轴线P的方向经由开口19压入时，延伸部9向内收缩，以便使密封装置能通过开口19。一旦密封装置通过开口19，延伸部19弹回至其原始状态，并且在流体通路7的壁与密封装置1之间形成密封连接。在其它的优选实施例中，这种弹性能力还能够通过密封装置的其它设计来实现，例如通过能够在密封装置被插入连接件5的流体通路7时提供临时弹性变形的槽或其它合适设计而带有不止一个延伸部。而且，根据本发明的密封装置1能被用于除图1所示例子以外的其它形式的连接件，本领域的技术人员能够明白根据本发明的密封装置适合于被插入逐渐变细和由图1所示连接件之外的其它形式连接件构成的流体通路。

图1所示的连接件5包括第一弹簧17、第二弹簧18、啤酒阀15、下导管6和腔室23。下导管6伸入啤酒桶13(未示出)并与啤酒阀15相连接。第二弹簧18布置成将啤酒阀15压靠在密封装置1上，从而在密封装置1的第一表面10形成密封连接。在第一表面10的密封连接密封从啤酒桶13流过来、经由下导管6并进一步流入连接件5的顶部20的流体。同样，在第一表面10的密封连接密封从连接件5的顶部20流过来、经由下导管6进一步流入啤酒桶13的流体。第一弹簧17布置成将密封装置1压靠在流体通路7的壁上，从而在(密封装置1的)第二表面11形成密封连接。在第二表面11的密封连接密封从连接件5的顶部20流过来、经由腔室23进一步流入啤酒桶13的流体。同样，在第二表面11的密封连接密封从啤酒桶13流过来、经由腔室23并进一步流入顶部20的流体。

包括图1所示的密封装置1的优选实施例的连接件5适于与分配装置16接合，在图1中示出分配装置16的下部。当向下移动与连接件5接合时，分配装置16首先与啤酒阀15接合，从而压缩第二弹簧18；然后与密封装置1接合，从而压缩第一弹簧17。这样，第二弹簧18被压缩的程度比第一弹簧17更大，由此打开第一表面10和第二表面11的两个密封连接。这样能够使来自分配装置16的二氧化碳流体经由腔室23进入啤酒桶13，来自啤酒桶13的啤酒经由下导管6进入分配装置16。

密封装置1应该能在不必更换整个连接件5的情况下被拆除。由于卫生方面的原因，应该不能在连接件5中重新插入一个已经使用过的密封装置1。根据本发明，密封装置1适于在被从连接件5的流体通路7拆除时发生永久变形。在图1所示的密封装置1的优选实施例中，相对于轴线P按照一定角度α径向向外延伸的密封装置的延伸部9能够被使从流体通路7拆除的密封装置在不发生永久变形的情况下丧失功能。在优选实施例中，角度α为锐角，在更优选的实施例中，角度α为20-45度。

图2示出根据本发明的密封装置1的优选实施例。密封装置1被以透视图示出，其中，密封装置1的四分之一被切去，使观察者能看到其内部的截面图。密封装置1的优选实施例具有环面的形状，它由截面8围绕与截面8共面的轴线(P)旋转360度构成。同样，密封装置1包括能够与其它部件例如图1所示的阀或分配装置接合的导管14。密封装置1包括在图3中单独示出的嵌入件4，和在图4中单独示出的衬套3。如图3所示，衬套3具有环面的形状，并且限制在密封装置1的优选实施例的密封主体2的范围内。此外，衬套3伸入密封装置1的延伸部9。因此，当密封装置1受力时，例如当密封装置1被压入圆周小于密封装置1外部尺寸的流体通路7的开口19时(如图1所示的例子)，衬套3能与密封主体2和延伸部9一起工作。通过使延伸部9相对于轴线P按一定角度α径向向外延伸，当从第一方向(即如图1所示插入流体通路7时)压紧时延伸部9能够发生弹性变形，而当从与第一方向相反的第二方向(即如图1所示从流体通路7上拆除时)压紧时延伸部9发生永久变形。在图4所示的优选实施例中，衬套包括多个径向切口23。这些径向切口为密封装置1提供了更大程度的弹力，而仅仅稍微降低了密封装置1的抗压强度。在图2所示的优选实施例中，嵌入件4与衬套3相连。嵌入件4适于与用来将密封装置插入流体通路7和将密封装置从流体通路7拆除的工具接合。

图5和图6从上面示出密封装置1和包括流体通路7的连接件5。在图5中，密封装置1将要被插入连接件5的流体通路7，在图6中，密封装置1已经被插入流体通路7。因为流体通路7的开口19小于密封装置1的外部尺寸，密封装置1在被插入流体通路7时发生弹性变形。在图5和图6所示的密封装置1的优选实施例中，密封装置包括延伸部9，延伸部9为弹性变形提供了必要的柔韧性。在图5和图6所示的连接件5的示例中，流体通路7的内圆周大于流体通路7的开口19的内圆周。当经由流体通路7的开口19将密封装置1插入时，延伸部9向内收缩，能够使密封装置1的圆周临时调整，一旦通过开口19，延伸部9恢复成原始形状，由于流体通路7的内尺寸大于开口19的内尺寸，因此实现流体通路7的可靠密封。

图7示出从连接件5的示例性流体通路7拆除时的本发明密封装置1的优选实施例。所示流体通路7的示例与图1和图5-6所示的一样，是用于啤酒桶13的连接件5。图7示出从上面透视的密封装置1和流体通路7。在图7中，密封装置1正在被从流体通路7拆除，在图8中，密封装置1已经被从流体通路7拆除，由此密封装置1已经发生永久变形。在图7和图8所示的密封装置的优选实施例中，永久变形是密封装置1的延伸部9造成的。延伸部9相对于密封主体的平面按照一定角度α从密封装置1的具有环面形状的密封主体延伸出(如图1所示)，因此当从第一方向压紧时延伸部9能够发生弹性变形，而当从与上述第一方向相反的第二方向压紧时延伸部9会产生永久变形。密封装置的这种从相反的方向压紧时分别产生弹性变形和永久变形的能力，也能够在其它优选实施例中以其它方式实现，例如通过延伸部9的不同设计，或者通过在密封装置1上配备其它成一定角度的部件。

在图9中，示出在被插入连接件5的流体通路7时密封装置1的弹性变形。图9还示出在被从连接件5的流体通路7拆除时密封装置1的永久变形。在图9a中，密封装置1即将要被压过连接件5的窄的开口19，图9b示出通过开口19期间的密封装置。如图9b所示，包括衬套3的延伸部9只能向内稍微收缩从而允许通过开口19，一旦密封装置通过了开口19，延伸部9将弹回其初始状态，如图9c所示。在图9d中，示出密封装置1在被从连接件拆除时的情形，如图所示，包括衬套3的延伸部9被迫偏离位置，以允许密封装置通过开口19，导致密封装置发生永久变形，如图9e所示。

在优选的实施例中，密封装置的密封主体2是由柔性材料例如橡胶制成，衬套3和嵌入件4是由刚性材料例如不锈钢或铝制成。然而对本领域的技术人员来说很清楚在不背离本发明的情况下也可以采用其它的材料。

虽然结合优选实施例对本发明进行了说明，但是在不背离所附权利要求限定的本发明的情况下，一些修改是可以想象得到的，这对于本领域的技术人员来说是显而易见的。

Claims (15)

1、一种用于安装在连接件(5)的流体通路(7)如用于啤酒桶(13)的啤酒提取器导管上的密封装置，

其特征在于

所述密封装置(1)适于在被从所述流体通路(7)拆除时发生永久变形。

2、如权利要求1所述的密封装置(1)，其特征在于，所述密封装置(1)适于在被插入所述流体通路(7)时发生弹性变形。

3、如上述权利要求中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于，所述密封装置(1)在第一弹簧(17)处于第一压缩状态时被所述第一弹簧(17)压靠在所述流体通路(7)的内表面上。

4、如权利要求3所述的密封装置，其特征在于，当所述第一弹簧(17)处于第二压缩状态时，所述密封装置(1)与所述流体通路(7)的内表面的接触分开。

5、如上述权利要求中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于，所述密封装置(1)包括导管(14)。

6.根据权利要求5所述的密封装置，其特征在于，所述导管(14)能与一部件(15)如阀接合。

7、如权利要求6所述的密封装置(1)，其特征在于，所述部件(15)在第二弹簧(18)处于第一压缩状态时被所述第二弹簧(18)压靠在所述导管(14)上。

8、如权利要求7所述的密封装置(1)，其特征在于，当所述第二弹簧(18)处于第二压缩状态时，所述部件(15)与所述导管(14)的接触分开。

9、如上述权利要求中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于，所述密封装置(1)被形成为环面，该环面是由一截面(8)围绕与该截面(8)共面的一轴线(P)旋转360度形成的。

10、如权利要求9所述的密封装置(1)，其特征在于，所述密封装置(1)包括径向面对所述轴线(P)的第一表面(10)以及从所述轴线(P)径向向外的第二表面(11)。

11、如权利要求10所述的密封装置(1)，其特征在于，所述第二表面(11)包括延伸部(9)，所述延伸部(9)相对于所述轴线(P)按照一定角度(α)径向向外延伸。

12、如上述权利要求中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于，所述密封装置(1)包括密封主体(2)和衬套(3)。

13、如权利要求12所述的密封装置(1)，其特征在于，所述衬套(3)限制在所述密封主体(2)中。

14、如权利要求12或13所述的密封装置(1)，其特征在于，所述衬套(3)具有环面的形状并延伸入所述延伸部(9)中。

15、如权利要求12至14中任一项所述的密封装置(1)，其特征在于，所述衬套包括多个径向切口(23)。

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