PL180362B1 - Zawór szczelinowy do zamykania otworów pojemników PL PL - Google Patents

Abstract

1. Zawór szczelinowy do zamykania otworów pojemników, zawierajacy prze- pone z termoplastycznego materialu ela- stomerowego, która posiada szczelinowy otwór wyplywowy i jest polaczona trwale z korpusem z termoplastycznego tworzy- wa sztucznego, róznego od termoplastycz- nego materialu elastomerowego przepony, znamienny tym, ze przepona (2) i korpus (3) sa polaczone ze soba integralnie w jedna czesc wzdluz przylegajacych do sie- bie obszarów obwodowych, zwezajacych sie stozkowo w kierunku otworu wylewo- wego (10). PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór szczelinowy do zamykania otworów pojemników, zawierający przeponę z termoplastycznego materiału elastomerowego, która posiada szczelinowy otwór wypływowy i jest połączona trwale z korpusem z termoplastycznego tworzywa sztucznego, różnego od termoplastycznego materiału elastomerowego.

Z francuskiego opisu FR-C-673584 i europejskiego opisu EP-B-395380 znane jest oddzielne formowanie przepony z kauczuku lub gumy silikonowej i następnie trwałe mechaniczne łączenie jej z pojemnikiem, podczas czego rurowy obszar pojemnika jest otaczany przez wywinięte kołnierzowe przedłużenie przepony. Zamocowanie zaworu szczelinowego wymaga zatem przeprowadzenia szeregu operacji formowania i czynności montażowych, co zwiększa koszty produktu finalnego.

Ponadto znane jest z europejskiego opisu EP-A-442379, wytwarzanie przepony przez wytłaczanie z równoczesnym osadzaniem w elemencie wieczka stanowiącym formę i przez to trwałe łączenie jej z wieczkiem, przy czym materiał zaworu szczelinowego podczas wytłaczania jest wciskany w wybrania w wieczku przez co jest uzyskiwane mechaniczne zakotwienie obydwu części. Aby uzyskać pewne uszczelnienie miejsca zakotwienia proces wytłaczania musi być dozorowany i prowadzony z wielką starannością. W dodatku ukształtowanie zaworu szczelinowego jest ściśle uzależnione od rzeczywistych wymiarów części kołpakowej.

Z europejskiego opisu EP-A-586 778 znane są ponadto prefabrykowane zawory szczelinowe z kołnierzem uszczelniającym, które w całości są wcześniej wykonane z gumo podobnego materiału i mocowane na otworze pojemnika za pomocą elementu mocującego wieczko.

Wymagana gumopodobna sprężystość materiału, z którego formuje się zawór szczelinowy, ogranicza kształt zaworu, zaś połączenie między zaworem i wieczkiem nasadzanym wymaga odpowiedniego uszczelnienia, co pociąga za sobą konieczność starannego prowadzenia prac montażowych.

Celem wynalazku jest opracowanie zaworu szczelinowego do zamykania otworu pojemnika, który będzie łatwy i tani zarówno pod względem wykonawstwa, jak i montażu, o tak ulepszonych własnościach użytkowych, aby jego działanie otwierające i zamykające można było optymalizować niezależnie od zasady jego montażu na pojemniku.

180 362

Zawór szczelinowy zawierający korpus z przeponą posiadającą szczelinowy otwór wypływowy, charakteryzuje się według wynalazku tym, że przepona i korpus są połączone ze sobą integralnie w jedną część wzdłuż przylegających do siebie obszarów obwodowych, zwężających się stożkowo w kierunku otworu wypływowego.

Korzystnie, korpus jest zaopatrzony dodatkowo w obszar utworzony jako stożek uszczelniający do wciśnięcia w otwór pojemnika. .

Korzystnie, korpus zaworu jest wyposażony w element kołpakowy z wieczkiem.

Korzystnie, stożkowy obszar korpusu jest przedłużony w kierunku osi zaworu szczelinowego i ma otwór, zaś wieczko ma pierścień uszczelniający, do osadzania w tym otworze korpusu.

Zawór szczelinowy według wynalazku stanowi kształtkę, która jest formowana w ramach jednej operacji metodą wtrysku dwuskładnikowego. Różne tworzywa sztuczne, z których wykonana jest przepona i korpus, są tu połączone integralnie ze sobą, tak że w rezultacie procesu formowania otrzymuje się gotowy do użytku wyrób, który wymaga jedynie nacięcia w przeponie szczelinowego otworu wylewowego. Kombinacja gumo podobnej sprężystej przepony z korpusem z odmiennego tworzywa umożliwia wykonanie zaworu szczelinowego w postaci finalnej i gotowej do użytku. Jako korpus może służyć również samo nasadzane wieczko, przy czym przepona stanowi wówczas integralną część wieczka.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zawór szczelinowy w przekroju, fig. 2 - zawór szczelinowy według fig. 1 po umieszczeniu na otworze pojemnika we współpracy z gwintowanym elementem mocującym, fig. 3 - narzędzie formierskie do wytwarzania zaworu szczelinowego metodą wtrysku dwuskładnikowego w częściowym przekroju, i fig. 4 - zmodyfikowaną postać wykonania zaworu szczelinowego we współpracy z również zmodyfikowanym mocującym gwintowanym elementem kołpakowym, w widoku zbliżonym do fig. 2.

Zgodnie z fig. 1 zawór szczelinowy według wynalazku, oznaczony w całości jako 1, składa się z przepony 2 oraz korpusu 3, wykonanych z różnych tworzyw sztucznych. Przepona 2 i korpus 3 są połączone integralnie ze sobą. Zawór szczelinowy 1 stanowi zatem jednoczęściową kształtkę z tworzywa sztucznego, wytwarzaną metodą wtrysku dwuskładnikowego w ramach jednej operacji, co będzie przedmiotem dalszego opisu w odniesieniu do fig. 3.

Zawór szczelinowy 1 ma kształt osiowo-symetryczny, przy czym przepona 2 ma w przybliżeniu kształt stożka ściętego ze ścianką boczną 4, wzdłuż której przepona 2 jest połączona z odpowiednio ukształtowaną, stożkową ścianką oporową 7 korpusu 3. W pokazanej na fig. 1 postaci wykonania zaworu szczelinowego 1 ścianka oporowa 7 znajduje się u góry bocznej ścianki 4 przepony 2. Można ją jednak, w zależności od potrzeb, uformować także na dole, jak pokazuje to fig. 2. Środkowa część 5 ścianki przepony 2 odkształca się swobodnie na zasadzie mieszka gumowego. Środkowa część 5 ścianki zawiera centralną strefę 6, przestawialną z położenia wklęsłego w położenie wypukłe, w której środku znajduje się szczelinowy otwór wylewowy 10.

Szczelinowy otwór wylewowy 10 jest w pokazanym wklęsłym położeniu centralnej strefy 6 zamknięty i otwiera się, gdy centralna strefa 6 przyjmie, pod wpływem działającego na nią od wewnątrz ciśnienia, kształt wypukły. Szczelinowy otwór wylewowy 10 może mieć kształt krótkiego prostego nacięcia. Może on mieć również kształt nacięcia krzyżowego lub innego.

Szczelinowy otwór wylewowy 10 jest w wyniku gumopodobnych sprężystych własności materiału, z którego wykonana jest przepona 2, zamknięty wówczas, gdy przepona 2 znajduje się w położeniu pokazanym na fig. 1, w którym centralna strefa 6 ma kształt wklęsły. Szczelinowy otwór wylewowy 10 pozostaje zamknięty, dopóki ciśnienie działające od wewnątrz na centralną strefę 6 nie przekroczy określonej wartości granicznej. Wartość graniczna może być tak ustalona, zwłaszcza poprzez odpowiedni dobór wymiarów przepony 2, że będzie wyższa niż ciśnienie słupa cieczy w pojemniku, który ma być zamknięty zaworem szczelinowym 1 według wynalazku, w związku z czym otworzenie otworu wylewowego 10 wymaga dodatkowego naciśnięcia pojemnika ręką.

180 362

Korpus 3 zawiera rozciągający się promieniowo na zewnątrz kołnierz montażowy 8 oraz schodzący osiowo w dół stożek uszczelniający 9, którego wymiary są tak dobrane, że wchodzi on w otwór pojemnika, uszczelniając go (patrz fig. 2).

Choć na integralny zawór szczelinowy 1 według wynalazku można stosować różne tworzywa sztuczne, zaleca się wykonanie przepony 2 z elastomeru termoplastycznego, produkowanego przykładowo przez firmę Gummiwerk Kraiburg GmbH + Co., D84478 Waldkraiburg, pod nazwę TC3-ABA. Odpowiednimi materiałami na korpus 3 są zwłaszcza poliolefiny, na przykład polipropylen. Stwierdzono, że tego rodzaju tworzywa sztuczne umożliwiają integralne połączenie przepony 2 i korpusu 3 w jednoczęściową kształtkę metodą wtrysku dwuskładnikowego.

Figura 3 ukazuje w sposób schematyczny narzędzie formierskie do wtrysku dwuskładnikowego. Między parą współpracujących form 30, 31 powstaje zakreskowana na rysunku komora 32, której kształt odpowiada kształtowi korpusu 3 zaworu szczelinowego. Ruchomą w kierunku osiowym, środkową część 33 formy 31 można przesuwać w położenie wysunięte, co zaznaczono na fig. 3 strzałkami A, B. W położeniu tym czołowa powierzchnia tej części, dopasowana odpowiednio zarysem do kształtu przepony 2, styka się z odpowiednio ukształtowaną czołową powierzchnią centralnej części drugiej formy 30, co powoduje zamknięcie pokratkowanej na rysunku komory 34, której kształt odpowiada zarysowi przepony 2. Komora 34 wchodzi częściowo w komorę 32.

W wysuniętym położeniu środkowej części 33 w pierwszej operacji napełniania termoplastyczne tworzywo sztuczne do formowania korpusu 3 podaje się do komory 32 przez nie pokazany otwór wtryskowy. Gdy tworzywo sztuczne w komorze 32 zostanie schłodzone na tyle, że uzyska wystarczającą trwałość kształtu, wówczas przesuwana osiowo, środkowa część 33 formy 31 zostaje cofnięta aż do oporu, wskutek czego tworzy się komora 34 do formowania przepony 2. Poprzez kolejny, nie pokazany otwór wtryskowy tworzywo sztuczne na przeponę 2 podaje się do komory 34, pozostawiając je następnie aż do zakrzepnięcia.

Podczas wtrysku do komory 34 tworzywo sztuczne przepony 2 styka się z tworzywem korpusu 3 wzdłuż wspomnianych powyżej ścianek 4, 7. Oba tworzywa podlegają przy tym quasi-zgrzewaniu, czego efektem jest integralne i trwałe połączenie obu materiałów.

Po zakrzepnięciu tworzyw sztucznych w komorach 32 i 34 formy 30, 31 są rozsuwane w celu rozformowania utworzonej dwuskładnikowej kształtki. W następującej potem operacji w centralnej strefie 6 przepony 2 można przy pomocy narzędzia tnącego wykonać szczelinowy otwór wylewowy 10.

Figura 2 ukazuje opisany powyżej i przedstawiony na fig. 1 zawór szczelinowy po umieszczeniu go na szyjce 11 pojemnika, przy czym stożek uszczelniający 9 wchodzi w otwór 12 szyjki 11 pojemnika, uszczelniając go. Kołnierz montażowy 8 zaworu szczelinowego 1 może przy tym spoczywać na górnej krawędzi 13 szyjki 11 pojemnika.

Na zewnętrzny gwint szyjki 11 pojemnika nakręcony jest mocujący gwintowany element kołpakowy 14 z odpowiedniego, odznaczającego się trwałością kształtu, termoplastycznego tworzywa sztucznego, jak polietylen lub polipropylen. Gwintowany element kołpakowy 14 służy do ustalenia pozycji zaworu szczelinowego 1 na szyjce 11 pojemnika. Gwintowany element kołpakowy 14 może mieć część zaciskową 15, która po nakręceniu gwintowanego elementu kołpakowego 14 na szyjkę 11 pojemnika współpracuje swą dolną powierzchnią 16 z kołnierzem montażowym 8 zaworu szczelinowego 1, tak że kołnierz montażowy 8 jest szczelnie zamocowany pomiędzy górną krawędzią 13 szyjki 11 pojemnika i dolną powierzchnią 16 części zaciskowej 15 gwintowanego elementu kołpakowego 14. Rozumie się, że zamiast gwintowanego elementu kołpakowego 14 można również zastosować element zatrzaskowy montowany w odpowiednim gnieździe.

Z gwintowanym elementem kołpakowym 14 jest ponadto połączone przegubowo, za pomocą zawiasu 18, wieczko 17, stanowiące jedną część z elementem kołpakowym 14. Wieczko 17 ma centralne, wystające do dołu, wybrzuszenie 19, którego kształt, jak to pokazano na fig. 2 jest dopasowany do kształtu centralnej strefy 6 przepony 2 w jej wklęsłym położeniu. Wybrzuszenie 19 zamyka dodatkowo szczelinowy otwór wylewowy 10 przepony 2. Wieczko 17 może być utrzymywane w pozycji zamkniętej poprzez zatrzaśnięcie na gwin180 362 towanym elemencie kołpakowym 14, przy czym jest ono zaopatrzone w nosek, służący do jego otwierania.

Szyjka 11 może być albo integralną częścią pojemnika, albo, jak pokazuje fig. 2, oddzielną kształtką z tworzywa sztucznego, która jest wówczas połączona z pojemnikiem 22 na przykład poprzez klejenie lub lakierowanie na gorąco. Kształtka może być wykonana z materiału o wyższej trwałości kształtu niż pojemnik 22, tak że pojemnik 22 może mieć w razie potrzeby postać elastycznego worka.

Zawór szczelinowy według wynalazku może być również zamocowany na otworze pojemnika na stałe, z pominięciem gwintowanego elementu mocującego, za pomocą klejenia, lakierowania na gorąco lub poprzez zatrzaśnięcie. Ponadto zawór szczelinowy można dopasować do dowolnego kształtu pojemnika i jego otworu, w związku z czym osiowosymetryczny kształt zaworu należy traktować jedynie jako przykładowy.

Przedmiot wynalazku został opisany powyżej w odniesieniu do zaworu szczelinowego, służącego jako oddzielny element konstrukcyjny, do rozłącznego lub stałego montażu na otworze pojemnika lub wieczku nasadzanym. Zawór szczelinowy mógłby jednak stanowić również integralną część pokrywy nasadzanej, jeżeli pokrywę wykona się jako jedną część razem z przeponą, analogicznie do opisanego powyżej wytwarzania zaworu szczelinowego.

Figura 4 ukazuje zmodyfikowany układ złożony z zaworu szczelinowego 1 i gwintowanego elementu kołpakowego 14 do mocowania zaworu na pojemniku (nie pokazanym na rysunku).

Układ różni się od układu opisanego w odniesieniu do fig. 2 tym, że na wieczku 17 w miejscu, leżącym nad swobodną częścią przepony 2, uformowany jest pierścień uszczelniający 20 korzystnie w postaci stożka uszczelniającego. W pokazanym na fig. 4 zamkniętym położeniu wieczka 17 pierścień uszczelniający 20 wchodzi w otwór 21 zaworu szczelinowego, wyznaczony przez ściankę oporową 7 korpusu 3. Ścianka oporowa 7 jest w związku z tym odpowiednio przedłużona w stosunku do postaci wykonania zaworu szczelinowego według fig. 1. W obszarze otworu 21 część przepony 2, zawierająca otwór wylewowy 10, ma swobodę ruchu i może przechodzić przez pierścień uszczelniający 20, zajmując pokazane na fig. 4 wklęsłe położenie. Układ według fig. 4 odznacza się lepszym uszczelnieniem w stosunku do układu według fig. 2. Odnośnie pozostałych elementów układu, aktualny jest opis dotyczący fig. 2.

180 362

FIG.2

180 362

FIG.4

20 21 17

180 362

FIG.1

FIG.3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór szczelinowy do zamykania otworów pojemników··; zawierający przeponę z termoplastycznego materiału elastomerowego, która posiada szczelinowy otwór wypływowy i jest połączona trwale z korpusem z termoplastycznego tworzywa sztucznego, różnego od termoplastycznego materiału elastomerowego przepony, znamienny tym, że przepona (2) i korpus (3) są połączone ze sobą integralnie w jedną część wzdłuż przylegających do siebie obszarów obwodowych, zwężających się stożkowo w kierunku otworu wylewowego (10).
2. 2. Zawór szczelinowy według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (3) ma dodatkowo stożek uszczelniający (9) do wciśnięcia w otwór pojemnika.
3. 3. Zawór szczelinowy według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (3) jest wyposażony w element kołpakowy (14) z wieczkiem (17).
4. 4. Zawór szczelinowy według zastrz. 3, znamienny tym, że stożkowy obszar korpusu (3) jest przedłużony w kierunku osi zaworu szczelinowego i ma otwór (2l), zaś wieczko (17) ma pierścień uszczelniający (20), do osadzania w tym otworze (21).