CZ2003650A3 - Samotěsnicí ventil - Google Patents

Description

Samotěsnicí ventil

Oblast techniky

Předložený vynález se týká tělesa ventilu, které obsahuje část uzávěru ve tvaru kuželky s uzavírací stěnou a upevňovací část, která obklopuje uzávěr a je otočně připojena k upevňovací části v blízkosti uzávěru.

Dosavadní stav techniky

Takové těleso ventilu, kombinované se sedlem ventilu je známé z patentového dokumentu US 1 907 358. Uzavírací část je v blízkosti volného konce kulovitá, aby spolupracovala s plochou sedla ventilu. Na druhé straně, uzavírací část je vybavena ventilovou destičkou, která (v poloze pracovní) se rozprostírá horizontálně. Tato horizontálně umístěná ventilová destička je otočně připojena v blízkosti jedné strany upevňovací struktury a je vybavena pružinou v blízkostí druhé strany. Tento ventil pracuje jako přetlakový pojistný ventil nebo bezpečnostní vypouštěcí ventil.

Uzavírací ventily, jejichž účelem je zachování podtlaku uvnitř kontejneru jako jsou nádobky, plechovky nebo lahve jsou všeobecně známé. Příkladem je uzavírací ventil popsaný v EP O 234 607 na jméno majitele Vacu Products. Tento patent popisuje část, vyrobenou z relativně měkkého materiálu, vybavenou štěrbinovým otvorem. Takový uzavírací ventil je určen zejména pro podtlaková zařízení a při použití podtlaku, protilehlé okraje obklopující štěrbinu se stlačí proti sobě. Uzavírací ventil je otevírán působením svěrací síly ve směru svislém ke směru štěrbiny s tím výsledkem, že štěrbina je nucena se otevřít. Třebaže takový uzavírací ventil pracuje dobře, vyžaduje relativně velké množství materiálu a má rovněž relativně značně vysokou strukturu.

• · ·

Podstata vynálezu

Cílem předloženého vynálezu je poskytnutí kompaktnějšího provedení uzavíracího ventilu o malé výšce, pomocí prostředků, které umožní snadné odstranění uzavíracího účinku uzavíracího ventilu.

Tohoto cíle je dosaženo u uzavíracího ventilu výše popsaného typu tím, že protažení působící jako operační část je přesně posazeno na uzavírací část v opačném směru k uzavírací stěně a tím, a že otočné připojení k upevňovací části je navrženo takovým způsobem, že záběr na operační část vychýlí uzavírací stěnu.

Podle tohoto vynálezu, otevření tělesa ventilu se dosáhne extrémně jednoduchým způsobem, nakloněním uzavírací části kuželkového tvaru pomocí operační části. Operační část probíhá v ose uzavírací části.

Tato struktura je extrémně jednoduchá pro výrobu a stejně tak extrémně jednoduchá pro ovládání.

Podle vynálezu, pouhé posunutí tělesa ventilu v „příčném“ směru ve vztahu k sedlu ventilu, nebo nádobky, je dostatečné k tomu, aby se uzavírací ventil otevřel. Jinými slovy, vychýlení uzavírací stěny (teoreticky uzavíracího okraje) je uskutečněno kolem bodu, který leží na podélné ose uzavíracích a operačních prostředků.

V normální poloze, tato osa probíhá ve vertikální linii. To znamená, že odsunutí tělesa ventilu z ventilového sedla je způsobeno nakloněním a/nebo ohnutím. To umožňuje flexibilní připojovací část mezi tělesem ventilu a nádobkou. Rozumí se samo sebou, že sedlo ventilu může tvořit celek s nádobkou a může být vyrobeno ze stejného materiálu. Kontaktní stěna s tělesem ventilu, jinými slovy obklopující okraj otvoru, který má být uzavřen, může být kónického nebo pravoúhlého tvaru, nebo jakéhokoliv dosud známého tvaru. Je samozřejmé, že nádobka může být jakékoliv dosud známé konstrukce. Je možné zmínit neomezený počet příkladů provedení nádobek, do kterých má být zaveden podtlak. Takové nádobky nebo plechovky jsou opatřeny víčkem a nádobka výše popsaná může tvořit část řečeného víčka, jinými slovy může s ním tvořit celek. Nicméně, uzavírací ventil výše popsaný může být použit pro lahve a podobné nádoby. V takovém případě, nádoba je samostatnou • · • · • · částí, může též obsahovat hrdlo lahve. Všeobecně, uzavírací ventil podle předloženého vynálezu je určen primárně pro aplikace, ve kterých je důležitá tvorba podtlaku. Jestliže spojení mezi tělesem ventilu a nádobkou je části, která těsně přiléhá kolem, je důležité zabezpečit další otvory, kterými může procházet plyn. Skutečnost je taková, že otvor vyvstane je-li těleso ventilu vychýleno ze sedla ventilu a musí komunikovat s prostředím nebo s nějakou jinou konstrukcí. Takovou jinou konstrukcí může být například podtlakové čerpadlo. Je-li použito podtlakové čerpadlo, při vypouštění, těleso ventilu se vychýlí ze směru, který je v podstatě kolmý ke stěně otvoru ventilového sedla. Je-li zapotřebí v pozdější fázi odstranit podtlak, podtlak může být jednoduše odstraněn stlačením tělesa ventilu v příčném směru. V tomto případě, vzduch obklopujícího prostředí může vstupovat otvorem, který je popsán výše.

Těleso ventilu je opatřeno částí vystupující nad spojením spojujícím připojovací část. Uživatel může využívat a působit na tuto část při otevírání uzavíracího ventilu. Vzhledem k tomu, že různé části mohou být provedeny extrémně kompaktně, je tímto způsobem dosaženo extrémně kompaktní konstrukce. To je důležité například při ukládání nádobek jedné na druhou. Pro tento případ je možné opatřit nádobky, které mají být takto skládány na sebe, ve středu vybrání malého rozměru, který je dostatečný k tomu, aby mohl být vložen uzavírací ventil podle vynálezu na vybrání ležící pod ním.

Je-li spojení mezi tělesem ventilu a nádobkou těsně uzavřeno a je zabezpečen otvor, buď nádobka nebo řečené spojení, otevírací účinek nebo uzavírací účinek a těsnící chování tělesa ventilu ve vztahu k sedlu ventilu, může být podmíněno volbou rozměru řečeného otvoru. V případě velkého otvoru nebo několika otvorů, podtlak může být odstraňován rychleji, zvláště během aretace podtlakové nádobky. Menší otvor má tu výhodu, zejména pro nádobky plněné práškem, riziko tvorby prachu z prášku je nižší při vypouštění podtlaku. Je-li povrch otvorů větší, podtlak může být využíván rychleji pomocí podtlakových čerpadel, kdy ztráty škrcením jsou menší.

Příslušná velikost otvorů bude zvolena podle požadavků na použití, zejména na rychlosti aretace.

• ·

Otočné spojení a těleso ventilu může být vyrobeno z jednoho plastického materiálu. Příslušný plastický materiál bude zvolen podle požadavků na použití. Mohou být použity i elastické materiály.

Při určité velikosti otvoru, který má být uzavřen, je výhodné vytvořit těleso ventilu opatřené dutinou k zachování elastického charakteru tělesa ventilu, které rovněž přináší úsporu materiálu.

Vynález se vztahuje k uzavíracímu ventilu, který může být realizován kombinací tělesa ventilu popsaného výše a ventilového sedla popsaného výše, nebo jakéhokoliv jiného ventilového sedla.

Následuje detailní popis vynálezu s odkazy na příklady provedení, ilustrované na výkresech, které znázorňují:

Obr. 1 schematicky průřez prvního provedení uzavíracího ventilu podle vynálezu v uzavřené poloze;

Obr. 2. uzavírací ventil z Obr. 1, při použití v otevřené poloze;

Obr. 3. schematicky průřez dalšího provedení podle vynálezu; a

Obr. 4. průřez modifikovaným provedením podle vynálezu.

Uzavírací ventil podle vynálezu, znázorněný jako příklad je indikován vztahovou značkou 1 na obrázcích. Tento ventil je sestaven z tělesa ventilu 2. Je znázorněna i nádobka 3 opatřená sedlem 4 ventilu, které obklopuje otvor 12. Těleso ventilu 2 obsahuje uzavírací část 7 ve tvaru zarážky, těsnící dosedací část 5 a upínací okraj 10. Uzavírací část 7 spolu s těsnící spojovací částí 5, rozprostřeny kolem celého kruhového obvodu , jsou spojeny se svěracím okrajem 10, který přiléhá k vystupujícímu okraji 13 na nádobce 3. Těleso ventilu i připojující část jsou vyrobeny z materiálu, který je relativně flexibilní, zatímco nádobka 3 je vyrobena z materiálu, který je relativně pevný. Další těsnící účinek je realizován okrajem H těsnícího ventilu a těsnící dotykovou částí 5. Dotyková část 5 je navržena jako • · ···· · · · ·· • · · · ···· ·· • · ··· · 4» · ···· · · · houževnatá část, která zabezpečuje vratný pohyb tělesa 2 ventilu při čerpání. Otvory 6 jsou umístěny v dotykové spojovací části 5. Dutina 9 je obklopena kónickou uzavírací částí 7. Ze spojovací těsnící části 5 směrem vzhůru vystupuje operační část 8, rovněž kónického tvaru, ale zúžení probíhá v opačném směru.

Uzavírací ventil, zvlášť uzavírací část 7 a spojující část 5, jsou provedeny takovým způsobem, aby v nezatíženém stavu kónická uzavírací část 7 spočívala v podstatě těsnícím způsobem na sedlu 4 ventilu, to znamená, že se opírá o kruhový obvod otvoru 12. To znamená, že určitý podtlak (předem nasátý) je bezprostředně okamžitě přítomen, například působící na přitlačení operační části 8. Toto kontrastuje s variantou v takovém případě, kdy uzavírací část 7 je posunuta směrem k sedlu 4 ventilu pouze působením podtlaku.Podtlak může být aplikován pomocí podtlakového čerpadla, tak jak je všeobecně známo, pouze u části indikované vztahovou značkou 14 v případě čerpadla podle obrázku 1 Je-li tato část posazena na uzavírací okraj 1_1, těsnící účinek nastává pomocí řečeného uzavíracího okraje 11 a svěracího okraje

10. Pod uzavíracím okrajem H je dutina, takže je zabezpečeno optimální těsnění mezi částí 3 na jedné straně a částí 14 na druhé straně i v případě, kdy část 14 není usazena úplně přesně Je-li pak použit podtlak, uzavírací část 7 se vyzdvihne ze sedla 4. Plyn vychází z nádobky 15 , která je umístěna pod tělesem 2 ventilu, otvory 6 do čerpadla 14. Podle velikosti a počtu otvorů 6, se dosáhne většího nebo menšího zadržovacího účinku. Je samozřejmé, že jiné typy podtlakových čerpadel, postřikovačů a podobně, které u kontejnerů působí odlišným způsobem, nebo připojovací část, mohou být použity k dosažení těsnícího účinku.

K provzdušnění nádobky 15, operační část 2 , může být stlačena ve směru příčném, tak jak je znázorněno na Obr. 2. Elastické vlastnosti spojující části 5 a skutečnost, že těleso 2 ventilu je v blízkosti ventilového sedla 4 měkké, znamená, že při příčném stlačení operační části 8 nastává určité naklonění a deformace uzavírací části 7. Takto vzniká průchod a vzduch může proudit skrz otvory 6 . Toto otevření způsobí provzdušnění. Na rychlost provzdušnění má zde také velký význam celková povrchová plocha otvorů 6. Je samozřejmé, že průměr otvoru 12, kónický tvar uzavírací části 7 na sedlové části 4 a tvrdost materiálu jsou parametry, které se mohou měnit podle aplikace uzavíracího ventilu a zvláště požadovaného podtlaku. Podle výhodného provedení, úhel zkosení, jinými slovy úhel, který svírá externí • · · · β ······ · · · .

444« 44 4 4444 povrch operační části 7 a povrch otvoru 12 je 45 ⁰ , v širokém rozsahu se však může měnit. Menší úhel ventilu, jinými slovy méně zkosený kužel, ztěžuje pohyb, nebo vyžaduje větší pohyb pro zvláštní otevření uzavíracího ventilu. Větší úhel může způsobit vyzdvižení, které přináší problémy s těsnícím účinkem tělesa ventilu s ohledem na ventilové sedlo.

Ventilové sedlo je přednostně zakulacené. Hodnota 0,5 mm je uvedena jako příklad poloměru zakřivení. Při této hodnotě, zde není ve skutečnosti žádné riziko poškození tělesa ventilu a těsnící účinek je optimalizován.

Obr. 3 znázorňuje variantu uzavíracího ventilu, který je ilustrován na Obr. 1 a

2. Uzavírací ventil, jako celek je označen vztahovou značkou 21. Těleso ventilu je označeno vztahovou značkou 22 a operační část je označena 28. Na rozdíl od provedení popsaného výše, uzavírací část 27 není kónického tvaru, nýbrž má tvar kulový. Ventilové sedlo 24 může být provedeno způsobem popsaným výše. Spojení mezi kulovou uzavírací částí a kontejnerem 23 je provedeno pomocí několika prstů 25. které jsou rozmístěny kolem obvodu. Dutina 29 je v tomto provedení rovněž přítomna. Tato dutina šetří materiál a usnadňuje posun při stlačení. Zasunutí mezi válcovou stěnou - která je vyznačena čárkovou linkou - podtlakového čerpadla a uzavíracím ventilem 21 je realizováno pomocí kulové části opatřené uzavíracím okrajem 31.

Kulový tvar umožňuje zapadnutí podtlakového čerpadla v lehce nakloněné poloze při zabezpečení dostatečného těsnícího účinku.

Kulové provedení uzavírací části 27 stejně tak zabezpečuje úplné utěsnění dokonce v případě lehkého posunu. Jinými slovy, aretace nastává výhradě deformací a vzduch může proudit ven otvory 32 vytvořenými na této cestě.

Výše popsané provedení, obvykle používané u ručně ovládaného podtlakového čerpadla, umožňuje vyzdvižení tělesa ventilu přibližně 0,1 mm z ventilového sedla. Je samozřejmé, že tato hodnota se může měnit. Pomocí použitého podtlaku a kónického tvaru uzavírací části je dosaženo vyššího tlaku • · · · · · · v místě kontaktu mezi tělesem ventilu a ventilovým sedlem než kdy dříve s tim výsledkem, že těsnící účinek konstantně vzrůstá.

Obr. 4 znázorňuje další variantu vynálezu, která je zvlášť vhodná pro použití v kombinaci s lahvemi. Jako celek je toto provedení označeno vztahovou značkou 41. Těleso 42 ventilu je sestaveno z uzavírací části 47 a operační části 48. Spojení s upínacím okrajem 50 je zajištěno prodloužením spojující části 45, které vystupuje po celém kruhovém obvodu a obsahuje otvory 46. Toto spojení tvoří přechod mezi uzavírací částí 47 a operační částí 48.

Uzavírací část 47 obsahuje dutinu 49. Upínací okraj 50 je opatřen dovnitř vystupujícím okrajem 51. který spolupracuje s okrajem 53 vystupujícím směrem ven ze sedla 44 ventilu.Ventilové sedlo 44 je vyrobeno z relativně tvrdého materiálu a je připojeno k hrdelní části 43 , které je vyrobeno z relativně ohebného, stlačitelného materiálu. Tato hrdelní část je provedena tak, aby se dala nastrčit na hrdlo lahve.

Aby nedošlo k uvolnění, je zajištěn periferní okraj 60, přičemž těsnícího účinku ve vztahu k lahvi je dosaženo zakřivenou částí hrdla 43.

Třebaže vynález je popsán s odkazy na dvě preferovaná provedení, pro odborníky je okamžitě zřejmé, že je možná řada dalších variant použití a variant provedení, které se nachází v rámci přiložených nároků.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Těleso (2, 22, 42) ventilu obsahuje uzavírací část (7,27, 47) ventilu ve tvaru kuželky s uzavírací stěnou a upevňovací částí (11,51), která obklopuje uzavírací část a je otočně připojena k upevňovací části v blízkosti uzavírací části, vyznačující se tím, že protažení (8, 28, 48) působící jako operační část je přizpůsobeno a usazeno na uzavírací části ve směru opačném k uzavírací stěně, a v tomto otočném připojení k upevňovací Části je při záběru operační části uzavírací stěna vychýlena.
2. 2. Těleso ventilu podle nároku 1, vy z n a č uj í c í se tím, že střed vychýlení spočívá v podstatě ha podélné ose uzavírací části operačních prostředků.
3. 3. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že jej tvoří jediný kus materiálu.
4. 4. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že uzavírací stěnu tvoří povrch kónického tvaru.
5. 5. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že je připojeno k upevňovací části (11) elastickým spojením (5, 25, 45).
6. 6. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že upevňovací část a/nebo spojení je/jsou opatřeny otvory (6, 46).
7. 7. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že uzavírací část je opatřena dutinou (9,29, 49) obklopenou uzavírací stěnou.
8. 8. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že má Shoreovu tvrdost mezi 35a45jednotkami.

   • ΦΦΦ φφ ·» • ΦΦΦ · φ φ · φ φ φ φ φφφφφ « φ φ φ « φ » ·
9. 9. Uzavírací ventil, obsahující těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků a sedlo ventilu (4,24, 44), vyznačující se t í m, že buď sedlo ventilu tvoří relativně tvrdý materiál a těleso ventilu tvoří relativně měkký materiál, ohebný, nebo sedlo ventilu tvoří relativně měkký, ohebný materiál a těleso ventilu tvoří relativně tvrdý materiál.
10. 10. Uzavírací ventil podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že upevňovací část má kruhový okraj s obvodovou drážkou a sedlo ventilu má kruhový okraj s obvodovým výstupkem (53).
11. 11. Uzavírací ventil podle nároků 10, vyznačující se tím, že spojení je provedeno přitlačením tělesa ventilu v nezatíženém stavu na ventilové sedlo.