CZ298881B6 - Teleso ventilu a uzavírací ventil obsahující tototeleso - Google Patents

Abstract

Teleso uzavíracího ventilu (1, 21, 41) obsahuje kuželovitou uzavírací soucást (7, 27, 47), operacnísoucást (8, 28, 48) a upevnovací okraj (11, 51), pricemž prechodová oblast mezi uzavírací soucástí (7, 27, 47) a operacní soucástí (8, 28, 48) je pripevnená sklopnou spojující tesnicí soucástí (5, 25, 45), prodlouženou v nasazovací okraj, k upevnovacímu okraji (11, 51), pricemž prodloužená operacnísoucást (8, 28, 48) ve tvaru nástavby uzavírací soucásti (7, 27, 47) vystupuje smerem vzhuru od uzavírací steny a záberem na operacní soucást (8, 28,48) dojde k vychýlení sklopné spojující tesnicí soucásti (5, 25, 45). Sklopná spojující tesnicí soucást (5, 25, 45) a/nebo upevnovací okraj (11, 51) je/jsou opatreny otvory (6, 46) k uvolnení podtlaku.

Description

Těleso ventilu a uzavírací ventil obsahujícího toto těleso

Oblast techniky

Vynález se týká tělesa ventilu a uzavíracího ventilu, obsahujícího toto těleso, které tvoří kuželovitá uzavírací součást s uzavírací stěnou a upevňovací okrajovou částí, obklopující uzávěr, přičemž v přechodové oblasti mezi uzavírací součástí a operační součástí je připojení k upevňovací části uzávěru provedeno sklopně.

Dosavadní stav techniky

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 sklopně připojena v blízkosti jedné strany upevňovací struktury aje vybavena pružinou v blízkosti 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 0 234 607 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 se protilehlé okraje obklopující štěrbinu stlačí proti sobě. Uzavírací ventil je otevírán působením svěrací síly ve směru svislém ke směsu 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 složitou strukturu.

Rovněž patentový dokument US 3 977 575 A uvádí obdobné řešení ventilu, jehož konstrukce neumožňuje použití v zařízeních pro vytváření podtlaku a jako takový není podtlakovým ventilem. Tento vynález však řeší tento problém tím, že v upevňovací části nebo v připojovací části jsou vytvořeny otvory pro uvolněn a tvorbu podtlaku.

Tyto nevýhody řeší předložený vynález, poskytující kompaktní provedení uzavíracího ventilu o malé výšce s prostředky, které umožňují snadné zrušení uzavíracího účinku uzávěru ventilu.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je těleso ventilu, které obsahuje kuželovitou uzavírací součást, operační součást a upevňovací okraj, přičemž přechodová oblast mezi uzavírací součástí a operační součástí je připevněná sklopnou spojující těsnicí součástí prodlouženou v nasazovací okraj k upevňovacímu okraji. Prodloužená operační součást ve tvaru nástavby uzavírací součásti vystupuje směrem vzhůru od uzavírací stěny a záběrem na operační součást dojde k vychýlení sklopné spojující těsnicí součásti, přičemž sklopná spojující těsnicí součást a/nebo upevňovací okraj je/jsou opatřeny otvory k uvolnění podtlaku.

Dále je podstatou vynálezu těleso ventilu se středem vychýlení, který leží na podélné ose operační součásti, je vytvořeno z jediného kusu materiálu, uzavírací stěna sklopné spojující těsnicí součástí má povrch kónického tvaru, sklopná spojující těsnicí součást pro připojení k upevňovacímu okraji je vyrobená z elastického materiálu, uzavírací součást je opatřená dutinou, která je obklopená uzavírací stěnou a těleso ventilu má Shoreovu tvrdost mezi 35 a 45 jed55 notkami.

-1 CZ 298881 B6

Podstatou vynálezu je i uzavírací ventil, který tvoří těleso ventilu a sním spolupracující sedlo ventilu, přičemž sedlo ventilu obsahuje relativně tvrdý materiál a těleso ventilu obsahuje relativně měkký materiál, který je tvárný, přičemž upevňovací okraj uzavíracího ventilu je opatřený obvodovou drážkou vzájemně působící s výstupkem, který je vytvořen po obvodu sedla a uzavírací ventil v otevřené klidové poloze má těleso vychýlené ze sedla ventilu a působením podtlaku je těleso připojeno k sedlu ventilu.

Výhodou vynálezu je to, že protažení působící jako operační část přesně dosedá na uzávěr v opačném směru k uzavírací stěně a tím sklopné připojení k upevňovací části je takové, 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 uzávěr ventilu otevřel. Jinými slovy vychýlení stěny uzávěru, teoreticky okraje uzávěru, 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 sedlaje způsobeno nakloněním a/nebo ohnutím. To umožňuje vytvoření flexibilní připojovací části 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 neome30 zený počet příkladů provedení nádobek, do kterých má být zaveden podtlak. Takové nádobky nebo plechovky jsou opatřeny víčkem a těleso ventilu může tvořit část řečeného víčka, jinými slovy může s ním tvořit celek. Nicméně, výše popsaný uzávěr ventilu může být použit pro lahve a podobné nádoby. V takovém případě nádoba je samostatnou částí, obsahující hrdlo lahve. Všeobecně, uzávěr ventilu podle vynálezu je určen primárně pro aplikace, ve kterých je důležitá tvorba podtlaku. Jestliže spojení mezi tělesem ventilu a nádobkou je částí, která těsně přiléhá kolem, je důležité zabezpečit další otvory, kterými může procházet vzduch nebo plyn. Skutečnost je taková, že otvor, který vyvstane, je-li těleso ventilu vychýleno ze sedla ventilu, musí komunikovat s prostředím nebo s nějakou jinou konstrukcí. Takovou jinou konstrukcí může být například podtlakové čerpadlo. Je-li použito podtlakové čerpadlo, při vypouštění se těleso ventilu vychýlí ze směru, který je v podstatě kolmý kc stěně otvoru ventilového sedla. Je-li zapotřebí v pozdější fázi odstranit podtlak, podtlak může být jednoduše odstraněn odtlačením tělesa ventilu v příčném směru. V tomto případě vzduch z obklopujícího prostředí vstupuje otvorem, který je popsán výše.

Těleso ventiluje opatřeno částí vystupující nad spojením k připojovací části. Uživatel může využívat a působit na tuto část při otevírání uzávěru ventilu. Vzhledem k tomu, že různé části mají extrémně kompaktní provedení, je 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 skladovány na sebe, ve středu vybráním malého rozměru, který je dostatečný k tomu, aby mohl být vložen ventil podle vynálezu na vybrání ležící pod ním.

Je-li spojení mezi tělesem ventilu a nádobkou těsně uzavřeno a je zabezpečen otvor, buď nádobky nebo řečené spojení, otevírací účinek nebo uzavírací účinek a těsnicí 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 pod-2CZ 298881 B6 tlakové nádobky. Menší otvor má tu výhodu, zejména pro nádobky plněné práškem, že 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 z přiškrcení jsou menší.

Příslušná velikost otvorů bude zvolena podle požadavků na použití, závislých zejména na požadované rychlosti provzdušnění.

Sklopné připojení a těleso ventilu může být vyrobeno z jednoho druhu plastu. Příslušný plastický materiál bude zvolen podle požadavků na použití. Mohou být použity i elastomerové materiály.

Při určité velikosti otvoru, který má být uzavřen, je výhodné vytvořit těleso ventilu opatřené dutinu k zachování elastického charakteru tělesa ventilu a z hlediska úspory materiálu.

Přehled obrázků na výkresech

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 uzávěr ventilu 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 označen na obrázcích vztahovou značkou L Uzavírací ventil J. tvoří těleso 2 ventilu. Je znázorněna i nádobka 3 opatřená sedlem 4 ventilu, které obklopuje otvor 12. Těleso 2 ventilu obsahuje kuželovitou uzavírací součást 7, spojující sklopnou těsnicí součást 5 a nasazovací okraj l_0. Kuželovitá uzavírací součást 7 je připojena svou sklopnou spojující těsnicí součástí 5, obklopující celý kruhový obvod uzavírací sou30 části 7 a pomocí nasazovacího okraje 10 k vyvýšenému okraji 13 nádobky 3. Těleso ventilu i spojující těsnicí součást jsou vyrobeny z materiálu, který je relativně flexibilní, zatímco nádobka 3 je vyrobena z materiálu, který je relativně pevný. Další těsnicí účinek je realizován okrajem 11 uzávěru ventilu a spojující těsnicí součástí 5. Spojující těsnicí součást 5 je navržena jako pružná součást, která zabezpečuje vratný pohyb tělesa 2 ventilu během čerpání. Otvory 6 jsou zabezpe35 čeny ve spojující těsnicí součásti 5. Dutina 9 je obklopena kuželovitou uzavírací součástí 7. Ze sklopné spojující těsnicí součásti 5 směrem vzhůru vystupuje operační část 8, rovněž kuželovitého tvaru, ale zúžení probíhá v opačném směru.

Uzavírací ventil 1, zvláště kuželovitá uzavírací součást 7 a sklopná spojující těsnicí součást 5, jsou provedeny takovým způsobem, aby v nezatíženém stavu kuželovitá uzavírací součást 7 spočívala v podstatě těsnicím způsobem na spolupracujícím sedlu 4 ventilu, to znamená, že se opírá o kruhový obvod otvoru 12. Určitý podtlak, předem nasátý, je bezprostředně okamžitě přítomen, například působící na přitlačení operační části 8. Toto kontrastuje s takovou variantou, kdy kuželovitá uzavírací součást 7 je přesunuta k sedlu 4 ventilu pouze působením podtlaku. Podtlak může být aplikován pomocí podtlakového čerpadla, tak jak je všeobecně známo, pouze u části J4 jakje znázorněno na obr. 1. Je-li tato část 14 posazena na upevňovací okraj 11 uzávěru ventilu, těsnicí účinek nastává pomocí tohoto upevňovacího okraje 11 uzávěru a nasazovacího okraje JO. Pod upevňovacím okrajem 11 uzávěru je dutina 9, takže je zabezpečeno optimální těsnění mezi částí 3 nádobky na jedné straně a částí 14 na druhé straně i v případě, kdy část 14 s čerpadlem není usazena úplně přesně. Je-li pak aplikován podtlak, kuželovitá uzavírací součást 7 se vyzdvihne ze sedla 4. Plyn vychází z nádobky 15, která je umístěna pod tělesem 2 ventilu, otvory 6 do části J4 čerpadla. 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

-3CZ 298881 B6 kontejnerů působí odlišným způsobem, nebo připojovacích částí, mohou být použity k dosažení těsnicího účinku.

K provzdušnění nádobky 15 se operační část 8 tělesa 2 ventilu I stlačí ve směru příčném, tak jak je znázorněno na obr. 2. Elastické vlastnosti sklopné spojující těsnicí součásti 5 a skutečnost, že těleso 2 ventilu i je v blízkosti ventilového sedla 4 měkké znamená, že při příčném stlačení operační části 8 nastává určité naklonění a deformace kuželovité uzavírací součásti 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 ío průměr otvoru 12, kuželovitý tvar uzavírací součásti 7, sedlo 4 ventilu i a tvrdost materiálu jsou parametry, které se mohou měnit podle aplikace uzavíracího ventilu a zvláště požadovaného podtlaku. Podle výhodného provedení, úhel zešikmení, jinými slovy úhel, který svírá externí povrch spodku kuželovité uzavírací součásti 7 se stěnou otvoru 12, je 45°, může se však lišit ve velkém rozsahu. Menší úhel ventilu, jinými slovy méně zkosený kužel, ztěžuje pohyb, nebo vyžaduje větší pohyb pro zvláštní otevření uzávěru ventilu. Větší úhel přináší problémy s těsnicím účinkem tělesa ventilu ve vztahu k sedlu ventilu.

Sedlo 4 ventiluje přednostně kruhové. Hodnota 0,5 mm je uvedena jako příklad poloměru zakřivení. Při této hodnotě neexistuje ve skutečnosti žádné riziko poškození tělesa ventilu a těsnicí 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 2E Těleso ventiluje označeno vztahovou značkou 22 a operační část 28. Na rozdíl od provedení popsaného výše, uzavírací součást 27 není kuželovitého tvaru, nýbrž má tvar kulový. Spolupracující sedlo 24 může být provedeno způsobem popsaným výše. Spojení mezi kulovou uzavírací částí 27 a částí 23 kontejneru je provedeno pomocí několika prstů 25, které jsou rozmístěny kolem obvodu tělesa 22 uzavíracího ventilu 21. Dutina 29 je v tomto provedení rovněž zajištěna. Tato dutina 29 šetří materiál a usnadňuje posun při stlačení. Zasunutí mezi válcovou stěnou podtlakového čerpadla, která je vyznačena čárkovaně, a uzávě30 rem ventilu 21 je realizováno pomocí kulové části, která je opatřená upevňovacím okrajem 31 uzávěru.

Kulový tvar umožňuje zapadnutí podtlakového čerpadla i při lehce nakloněné poloze a zabezpečuje dostatečný těsnicí účinek.

Kulové provedení uzavírací součásti 27 stejně tak zabezpečuje úplné utěsnění dokonce v případě lehkého posunu. Jinými slovy, provzdušnění nastává výhradně deformací a vzduch může proudit ven cestou vytvořenou otevřením otvoru 32.

Výše popsané provedení, obvykle používané u ručně ovládaného podtlakového čerpadla, umožňuje vyzdvižení tělesa ventilu přibližně 0,1 mm ze sedla ventilu. Je samozřejmé, že tato hodnota je proměnlivá. Pomocí použitého podtlaku a kuželovitého tvaru uzavírací součásti je dosaženo vždy vyššího tlaku v místě kontaktu mezi tělesem ventilu a sedlem ventilu, než kdykoliv dříve, s tím výsledkem, že těsnicí účinek konstantně vzrůstá.

Obr. 4 znázorňuje další variantu vynálezu, která je zvlášť vhodná pro použití v kombinaci s lahvemi. Jako celek je toto provedení uzavíracího ventilu označeno vztahovou značkou 44. Těleso 42 ventiluje sestaveno z kuželovité uzavírací součásti 47 a operační části 48. Připojení k nasazovacímu okraji 50 je zajištěno prodloužením spojující sklopné těsnicí součásti 45, která se rozpros50 tírá po celém kruhovém obvodu a obsahuje otvory 46. Toto spojení tvoří přechod mezi kuželovitou uzavírací součástí 47 a operační částí 48.

Sklopná uzavírací součást 47 obsahuje dutinu 49. Nasazovací okraj 50 je opatřen dovnitř vstupujícím upevňovacím okrajem 51, který spolupracuje s okrajem 53 vystupujícím směrem ven ze spolupracujícího sedla 44 ventilu. Sedlo 44 ventiluje vyrobeno z relativně tvrdého materiálu a je

-4CZ 298881 B6 připojeno k hrdelní části 43, která je vyrobena z relativně ohebného, stlačitelného materiálu. Tato hrdelní část je provedena tak, aby se dala nastrčit na hrdlo lahve. Aby nedošlo k jejímu uvolnění, je zajištěn periferní okraj 60, přičemž neprodyšné uzavření s lahví tvoří zahnutá část 43 hrdla.

Třebaže vynález je popsán s odkazy na dvě preferované provedení, pro odborníky je okamžitě zřejmé, zeje možná řada dalších variant použití a variant provedení v rámci přiložených nároků.

Claims (9)

1. Těleso ventilu obsahuje kuželovitou uzavírací součást (7, 27, 47), operační součást (8, 28,

15 48) a upevňovací okraj (11,51), přičemž přechodová oblast mezi uzavírací součástí (7, 27, 47) a operační součástí (8, 28, 48) je připevněná sklopnou spojující těsnicí součástí (5, 25, 45), prodlouženou vnasazovací okraj, k upevňovacímu okraji (11, 51), přičemž prodloužená operační součást (8, 28, 48) ve tvaru nástavby uzavírací součásti (7, 27, 47) vystupuje směrem vzhůru od uzavírací stěny a záběrem na operační součást (8, 28, 48) dojde k vychýlení sklopné spojující těs20 ničí součásti (5, 25, 45), v y z n ač uj í c í se t í m , že sklopná spojující těsnicí součást (5, 25, 45) a/nebo upevňovací okraj (11, 51) je/jsou opatřeny otvory (6, 46) k uvolnění podtlaku.

2. Těleso ventilu podle nároku 1, vyznačující se tím, že střed vychýlení leží na podélné ose operační součásti (8, 28,48).

3. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je vytvořeno z jediného kusu materiálu.

4. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že

30 uzavírací stěna sklopné spojující těsnicí součásti (5, 25, 45) má povrch kónického tvaru.

5. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m , že sklopná spojující těsnicí součást (5, 25, 45) pro připojení k upevňovacímu okraji (11, 51) je vyrobená z elastického materiálu.

6. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že uzavírací součást (7, 27, 47) je opatřená dutinou (9,29, 49), která je obklopená uzavírací stěnou.

7. Těleso ventilu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že

40 má Shoreovu tvrdost mezi 35 a 45 jednotkami.

8. Uzavírací ventil, vyznačující se tím, že jej tvoří těleso (2, 22, 42) a s ním spolupracující sedlo (4, 24, 44) ventilu (1, 21, 41), přičemž sedlo ventilu obsahuje relativně tvrdý materiál a těleso ventilu obsahuje relativně měkký materiál, který je tvárný.

9. Uzavírací ventil podle nároku 8, vyznačující se tím, že upevňovací okraj (51) je opatřený obvodovou drážkou vzájemně působící s výstupkem (53), který je vytvořen po obvodu sedla (44).

50 10. Uzavírací ventil podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že v otevřené klidové poloze těleso (2, 22, 42) ventilu (1, 21, 41) je vychýlené ze sedla (4, 24, 44) ventilu (1,21, 41) a působením podtlaku je těleso (2, 22, 42) připojeno k sedlu (4, 24,44) ventilu (1,21,41).