PL190205B1

PL190205B1 - Urządzenie do napowietrzania płynu i urządzenie zabezpieczające do urządzenia do napowietrzania płynu

Info

Publication number: PL190205B1
Application number: PL99346664A
Authority: PL
Inventors: Peter Hulley; Peter Gordon Wiseburgh
Original assignee: Soda Club Co 2 Ag
Priority date: 1998-09-17
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2005-11-30
Also published as: CZ2001837A3; JP2002526725A; SK3172001A3; AU762280B2; HU222971B1; EP1113977B1; ID29426A; DK1113977T3; ATE230703T1; TW408081B; WO2000017090A1; EA200100244A1; ES2188240T3; HRP20010169A2; HUP0103933A3; KR20010079848A; NO20011365L; NZ510371A; YU20301A; GEP20043177B

Abstract

1 . U rzadzenie do napow ietrzania plynu, zaw iera- jace, w polaczeniu z butla zaw ierajaca gaz pod cisnieniem i uchw ytem butli do utrzym yw ania butli ze sprezonym gazem , glow ice napow ietrzajaca d o utrzym yw ania butelki, w której znajduje sie przeznaczony do napow ietrzania plyn, komore posrednia do przyjm ow ania gazu wydobywa- jacego sie ze wspomnianej butli, zawór butli, który odcina przeplyw gazu z butli do wspomnianej komory, a pozwala na przeplyw jedynie, gdy jest to pozadane, zespól uruchamiajacy zawór, który posiada pozycje nieaktyw na, w której nie oddzialuje na zaw ór butli i p ozycje aktyw na, w której pow oduje otw arcie zaworu butli i przeplyw gazu z butli do komory posredniej, zespól przew odów gazow ych laczacy komore posrednia ze wspom niana glow ica napowietrzajaca, znam ienne tym , ze pom ocniczy zespól zaworowy (39, 47) do odcinania komory posredniej od zespolu przewodów gdy zawór butli nie jest w pelni zamkniety, a zespól uruchamiajacy zawór jest w pozycji nieaktywnej 13 Urzadzenie zabezpieczajace do urzadzenia do na- powietrzania plynu, które to urzadzenie zawiera butle z gazem posiadajaca zawór i butelke zawierajaca plyn do napowietrza- nia znam ienne tym , ze zawiera pom ocniczy zawór posiada- jacy komore sterujaca (25), szczeliny (48, 46) do um ozliw ia- nia przechodzenia gazu przez w spom niana komore, tak by przeplywal on z zaworu butli z gazem do wspomnianej butel- ki, oraz zespól (22) do uszczelniania w spom nianych.. Fig. 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do napowietrzania płynu i urządzenie zabezpieczające do urządzenia do napowietrzania płynu, a zwłaszcza przenośne urządzenia do przygotowywania napojów gazowanych, w szczególności zaś urządzenie zabezpieczające do tego typu urządzeń.

Urządzenia do przygotowywania napojów gazowanych są powszechnie stosowane w gospodarstwach domowych. Z racji ich dużej powszechności wymagania dotyczące bezpieczeństwa są szczególnie surowe.

W przypadku urządzenia napowietrzającego, do którego odnosi się niniejszy wynalazek, butelka zawierająca płyn, który ma być poddany napowietrzeniu, jest wstawiana do urządzenia, po czym do urządzenia jest wprowadzany gaz, który w efekcie jest wpuszczany do płynu zawartego w butelce. Butelka jest następnie usuwana po zakończeniu napowietrzania.

Gaz stosowany do napowietrzania jest dostarczany z butli z gazem, która może być podłączona do urządzenia w części nazywanej uchwytem butli, która to butla jest wymieniana po opróżnieniu. Zawór, nazywany tutaj zaworem butli, ma za zadanie kontrolę przepływu gazu z butli. Zazwyczaj butla może być wielokrotnie napełniania, a wspomniany zawór jest zamocowany na jej wylocie, chociaż możliwe jest również, by był on częścią urządzenia w przypadku butli jednorazowych. Butelka zawierająca płyn przeznaczony do napowietrzania jest ustawiona w innej części urządzenia, nazywanej głowicą napowietrzającą. W urządzeniu zapewnione są przewody gazowe do umożliwiania przepływu gazu z uchwytu butli do głowicy napowietrzającej. Gdy zawór butli jest otwarty, gaz przechodzi do uchwytu butli, skąd rozchodzi się do głowicy napowietrzającej i do płynu, w wyniku, czego wewnątrz urządzenia i wewnątrz butelki wytwarzane jest ciśnienie, którego wielkość jest ograniczana do pewnego maksymalnego poziomu przez zawór, nazywany tutaj zaworem wylotowym. Wspomniane ciśnienie będzie tutaj nazywane jako ciśnienie instalacji. Gdy napowietrzanie cieczy zostanie zakończone, co może być zaznaczane dźwiękiem wytwarzanym przez zawór wylotowy, w czasie, gdy otwiera się on dla zapobieżenia dalszemu wzrostowi ciśnienia, butelka jest wyjmowana z urządzenia. W czasie usuwania butelki jest ona przechylana w wyniku

190 205 działania dźwigni nazwanej tutaj dźwignią przechylną. Przechylenie dźwigni przechylnej powoduje, że zawór otwiera się i uwalnia ciśnienie z urządzenia do atmosfery.

Typowa zasada działania zaworu butli polega na uruchomieniu, na przykład za pomocą dźwigni (nazywanej tutaj dźwignią uruchamiającą), nurnika, który jest w kontakcie albo napiera na trzpień zaworu, a w momencie uruchomienia przeciwdziałając sile sprężyny zaworu przemieszcza trzpień zaworu, tak że zostaje on odłączony od swego gniazda i umożliwia przepływ gazu pomiędzy trzpieniem i gniazdem. Gdy dźwignia uruchamiająca zostanie puszczona, reakcja sprężyny zaworu powoduje powrót trzpienia zaworu do gniazda zaworu do pozycji zamkniętej, a wspomniany nurnik powraca do swej pozycji spoczynkowej. Przepływ gazu z butli do urządzenia i następnie do butelki zostaje przerwany. Kolejna sprężyna (nazywana tutaj sprężyną dźwigni uruchamiającej) cofa dźwignię uruchamiającą do pozycji nieaktywnej.

Urządzenie napowietrzające takiego typu zostało opisane w europejskim opisie patentowym nr 472 995, którego treść jest włączona do niniejszego opisu przez odniesienie. Wynalazek nie ogranicza się jedynie do zastosowania do urządzenia opisanego w EP nr 472 995, lecz może być również z powodzeniem stosowany w innych urządzeniach do napowietrzania cieczy. Jednakże zostanie on opisany tytułem przykładu i jako korzystne zastosowanie w odniesieniu do wspomnianego opisu patentowego.

Pos. I przedstawia część urządzenia według wspomnianego europejskiego opisu patentowego, na którym zamontowana jest butla z gazem, przy czym została pokazana jedynie górna część butli z gazem. Odnośnik 10 określa uchwyt butli. Odnośnik 11 oznacza butlę z gazem, na szyjce której zamocowany jest korpus 12 zaworu butli, na przykład poprzez przykręcenie. Butla z gazem jest mocowana na uchwycie butli 10 na przykład poprzez nakręcenie korpusu zaworu na uchwyt butli. Korpus zaworu 12 posiada komorę zaworu, w której znajduje się sprężyna 14. Trzpień zaworu 15, posiadający uszczelkę 16, jest wpychany przez sprężynę do gniazda uformowanego w korpusie zaworu, które jest wyposażone w otwór przez który przechodzi wspomniany trzpień. Uchwyt butli 10 jest wyposażony w dźwignię uruchamiającą 13 zawiasowo z nim połączoną w punkcie 18, która może być ręcznie dociskana i zwalniana do swej zwykłej, nieaktywnej pozycji w wyniku działania sprężyny dźwigni uruchamiającej 70'. Po wciśnięciu dźwignia napiera na nurnik 19, który suwa się wewnątrz uchwytu butli, w wyniku czego dociska go. Dolny koniec nurnika 19 wchodzi w kontakt ze wspomnianym trzpieniem zaworu 15. Tak więc gdy dźwignia 13 jest dociśnięta, wspomniany nurnik powoduje wciśnięcie trzpienia, co powoduje ściśnięcie sprężyny 14 i pozostawienie wolnej przestrzeni pomiędzy trzpieniem i jego gniazdem, przez którą może przechodzić gaz z butli do komory 17, ograniczanej przez wewnętrzne powierzchnie uchwytu butli i przez górną powierzchnię zaworu butli, a stamtąd do przewodu 20 (pokazanego jedynie w części), skąd gaz przechodzi do głowicy napowietrzającej (nie pokazanej na pos. I), na której zamocowana jest butelka z płynem przeznaczonym do napowietrzenia. Gdy dźwignia 13 jest zwalniana przez operatora, które to zwalnianie może odbywać się wielokrotnie, oraz w przypadku, gdy ucieczka gazu przez zawór wylotowy (niepokazany) wskazuje, że maksymalne dopuszczalne ciśnienie w urządzeniu zostało przekroczone, sprężyna 14 powoduje, ze trzpień zaworu 15 podnosi się aż do zamknięcia zaworu butli, przerywając w ten sposób przepływ gazu z butli do butelki przez przewód 20.

Jednakże, jeśli jakieś ciała obce zostaną uwięzione pomiędzy trzpieniem zaworu 15 i jego gniazdem, to ciało obce będzie uniemożliwiać umieszczenie trzpienia w gnieździe po uwolnieniu dźwigni 13, tak że gaz będzie w dalszym ciągu płynął do komory 17 i do butelki zawierającej płyn i/lub będzie wydalany przez zawór wylotowy. Ponieważ urządzenie jest tak zaprojektowane w taki sposób by nie powodowało groźnych konsekwencji, użytkownik może zdać sobie sprawę z ciągłego przepływu gazu i przedsięwziąć jakieś działania, które mogłyby prowadzić do szeregu usterek urządzenia, jak i trudności z obsługą.

Niedogodności te nie dotyczą jedynie urządzenia opisanego w europejskim opisie patentowym EP 472 995, lecz są one powszechne we wszystkich urządzeniach do napowietrzania płynów, w których przepływ gazu z ciśnieniowej butli z gazem do urządzenia i do butelki zawierającej płyn jest kontrolowany przez zawór, który jest otwierany przez ręczne uruchamianie mechanicznego elementu, takiego jak dźwignia lub analogicznego. W każdym z takich

190 205 urządzeń istnieje ryzyko opisanego błędnego funkcjonowania, a niniejszy wynalazek znajduje zastosowanie w rozwiązywaniu tego problemu.

Urządzenie do napowietrzania płynu, w połączeniu z butlą zawierającą gaz pod ciśnieniem i uchwytem butli do utrzymywania butli ze sprężonym gazem, głowicę napowietrzającą do utrzymywania butelki, w której znajduje się przeznaczony do napowietrzania płyn, komorę pośrednią do przyjmowania gazu wydobywającego się ze wspomnianej butli, zawór butli, który odcina przepływ gazu z butli do wspomnianej komory, a pozwala na przepływ jedynie, gdy jest to pożądane, zespół uruchamiający zawór, który posiada pozycję nieaktywną, w której nie oddziałuje na zawór butli, i pozycję aktywną, w której powoduje otwarcie zaworu butli i przepływ gazu z butli do komory pośredniej, zespół przewodów gazowych łączący komorę pośrednią ze wspomnianą głowicą napowietrzającą, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pomocniczy zespół zaworowy do odcinania komory pośredniej od zespołu przewodów gdy zawór butli nie jest w pełni zamknięty, a zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej.

Pomocniczy zespół zaworowy zawiera komorę sterującą, a głowica nurnika i uszczelka odcinają komorę sterującą od komory pośredniej, gdy zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej, oraz umożliwiają przepływ gazu z komory pośredniej, gdy zespół uruchamiający zawór jest w pozycji aktywnej.

Korzystnie pomocniczy zespół zaworowy zawiera komorę sterującą, posiadającą pierwszą szczelinę pozostającą w łączności z komorą pośrednią oraz drugą szczelinę pozostającą w łączności z zespołem przewodów gazowych, zespół nurnika, który jednocześnie uszczelnia wspomniane szczeliny w czasie, gdy zawór butli jest zamknięty i zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej, oraz który jednocześnie zwalnia szczeliny, gdy zespół uruchamiający zawór jest w pozycji aktywnej. Wspomniany zespół nurnika posiada takie obszary powierzchni wystawione na działanie ciśnienia gazu w komorze pośredniej, by wspomniane ciśnienie wytwarzało siłę przemieszczającą zespół nurnika jednocześnie z uszczelnieniem wspomnianych szczelin wspomnianej komory sterującej, w czasie, gdy zawór butli nie jest w pełni zamknięty, a zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej.

Ponadto pomocniczy zespół zaworowy zawiera nurnik suwliwie poruszający się w gnieździe pomiędzy skrajną górną i skrajną dolną pozycją, oraz komorę sterującą połączoną z przewodem gazowym w celu dostarczania gazu do butelki zawierającej przeznaczony do napowietrzania płyn, przy czym wspomniany nurnik posiada skrajną dolną część, która uszczelnia spód komory sterującej, gdy nurnik jest w skrajnej górnej pozycji i która zapewnia przejście dla gazu z butli do przewodu gazowego, gdy nurnik jest w skrajnej górnej pozycji, a ponadto nurnik dodatkowo zawiera tłok, posiadający dolną i górną powierzchnię wystawione na działanie ciśnienia gazu, przy czym wspomniana dolna powierzchnia ma obszar większy niż wspomniana górna powierzchnia.

Korzystnie zawór butli zawiera korpus zaworu, w którym znajduje się komora zaworu posiadająca wlot pozostający w łączności z butlą z gazem i wylot do komory pośredniej, grzybek, który posiada suwliwy trzpień wewnątrz wylotu wspomnianej komory zaworu, tłok umieszczony we wspomnianej komorze i zamocowany lub zintegrowany ze wspominanym trzpieniem, występ gniazda rozciągający się wokół wspomnianego wylotu do komory pośredniej, z którym to występem może wchodzić we współpracę wspomniany tłok grzyba w gazowo-szczelny sposób w celu zapobiegania uchodzenia gazu z komory zaworu do komory pośredniej, oraz zespół elastyczny, którego zadaniem jest wywieranie nacisku na korpus grzybka, tak by wchodził on we współpracę ze wspomnianymi występami gniazdowymi.

Korzystnie pomocniczy zespól zaworowy zawiera korpus sterujący, który jest umieszczony w uchwycie butli, tworzy górne ograniczenie komory pośredniej, posiada górną, spodnią i boczne ściany oraz ogranicza komorę sterującą. Górna jak i spodnia ściana posiadają szczelinę, a boczna ściana posiada zewnętrzną powierzchnię oddaloną od wewnętrznych powierzchni uchwytu butli, tak że wyznaczone jest przejście dla gazu pozostające w łączności z przewodem, który prowadzi gaz do głowicy napowietrzającej, natomiast występ gniazdowy jest wyznaczony w dolnej powierzchni górnej ściany wokół wspomnianej szczeliny górnej ściany.

190 205

Pomocniczy zespół zaworowy zawiera nurnik suwający się w uchwycie butli i w korpusie sterującym pomiędzy dolną skrajną pozycją i górną skrajną pozycją oraz posiadający (patrząc w kierunku od góry do dołu) trzon przechodzący przez wspomnianą szczelinę górnej ściany korpusu sterującego, tłok znajdujący się we wspomnianej komorze sterującej, trzonek posiadający przekrój poprzeczny zasadniczo mniejszy niż przekrój poprzeczny trzonu nurnika i umieszczony w komorze sterującej, oraz suwliwą głowicę, która uszczelnia lub otwiera szczelinę spodniej ściany komory sterującej.

Ponadto nurnik znajduje się w swej górnej skrajnej pozycji, tłok nurnika w sposób ciasny sprzęga występ gniazdowy korpusu sterującego, a głowica nurnika uszczelnia szczelinę w spodniej ścianie komory sterującej, tak że komora sterująca jest dokładnie uszczelniona.

Pomocniczy zespół zaworowy zawiera nurnik suwający się w uchwycie butli i w korpusie sterującym pomiędzy dolną skrajną pozycją i górną skrajną pozycją oraz posiadający (patrząc w kierunku od góry do dołu) trzon przechodzący przez wspomnianą szczelinę górnej ściany korpusu sterującego, tłok znajdujący się we wspomnianej komorze sterującej, trzonek posiadający przekrój poprzeczny zasadniczo mniejszy niż przekrój poprzeczny trzonu nurnika i umieszczony w komorze sterującej, oraz suwliwą głowicę, która uszczelnia lub otwiera szczelinę spodniej ściany komory sterującej, oraz znamienne tym, że gdy nurnik jest przesuwany do jego skrajnej dolnej pozycji w wyniku ręcznego naciśnięcia dźwigni uruchamiającej, tłok nurnika opuszcza występ gniazdowy korpusu sterującego, a głowica nurnika jest przemieszczana poniżej szczeliny dolnej ściany komory sterującej i wchodzi we współpracę z trzpieniem grzybka zaworu butli, tak by zwolnić tłok grzybka z występu gniazdowego korpusu zaworu wbrew reakcji zespołu elastycznego, w wyniku czego gaz może swobodnie przepływać z butli z gazem do komory zaworu, następnie z tej komory do komory pośredniej, z komory pośredniej do komory sterującej, a stamtąd do przejścia dla gazu pozostającego w łączności z przewodem, który prowadzi gaz do głowicy napowietrzającej.

Tłok grzybka zawiera element elastomerowy przystosowany do współpracy z występem gniazdowym korpusu zaworu wokół wylotu do komory pośredniej.

Szczelina spodniej ściany korpusu sterującego jest wyposażona w uszczelkę. Gdy nurnik jest w skrajnej górnej pozycji, wówczas głowica nurnika wchodzi w szczelną współpracę ze wspomnianą uszczelką, w wyniku czego następuje uszczelnienie szczelin.

W uchwycie butli ograniczony jest cylinder prowadzący, a trzon nurnika jest w nim umieszczony w sposób suwliwy, przy czym zespół uszczelniający umieszczony jest pomiędzy wspomnianym cylindrem i trzonem.

Urządzenie zabezpieczające do urządzenia do napowietrzania płynu, które to urządzenie zawiera butlę z gazem posiadającą zawór i butelkę zawierającą płyn do napowietrzania, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera pomocniczy zawór posiadający komorę sterującą, szczeliny do umożliwiania przechodzenia gazu przez wspomnianą komorę, tak by przepływał on z zaworu butli z gazem do wspomnianej butelki, oraz zespół do uszczelniania wspomnianych szczelin w celu zatrzymywania przepływu gazu, chyba, że zespół uszczelniający jest ustawiony w pozycji nieaktywnej przez zespół kinematyczny.

Zespół uszczelniający zawiera nurnik posiadający pierwszą i drugą powierzchnię wystawione na działanie ciśnienia w komorze wewnętrznej. Wspomniana pierwsza powierzchnia ma obszar większy niż druga powierzchnia, w wyniku czego wytwarzana jest siła nacisku popychająca nurnik do uszczelniania szczelin w komorze sterującej zaworu pomocniczego.

Korzystnie zawór pomocniczy jest umieszczony ponad zaworem butli z gazem, a pierwsza i druga powierzchnia nurnika są, odpowiednio, dolną i górną powierzchnią.

Różnica pomiędzy obszarami pierwszej i drugiej powierzchni wystawionych na działanie ciśnienia w komorze sterującej jest wystarczająca do wytworzenia siły nacisku popychającej nurnik do uszczelnienia szczelin komory sterującej zaworu pomocniczego, gdy zawór butli z gazem nie jest w pełni zamknięty.

Urządzenie korzystnie zawiera komorę sterującą, posiadającą pierwszą szczelinę pozostającą w łączności z wylotem zaworu butli z gazem oraz drugą szczelinę pozostającą w łączności z zespołem przewodów prowadzącym gaz do butelki, zespół nurnika, który jednocześnie uszczelnia wspomniane szczeliny w czasie, gdy zawór butli jest zamknięty i zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej, oraz jednocześnie zwalnia szczeliny, gdy zespół

190 205 uruchamiający zawór jest w pozycji aktywnej, przy czym wspomniany nurnik posiada takie obszary powierzchni wystawione na działanie ciśnienia gazu w komorze pośredniej, by wspomniane ciśnienie wytwarzało siłę przemieszczającą zespół nurnika jednocześnie z uszczelnieniem wspomnianych szczelin wspomnianej komory sterującej, w czasie, gdy zawór butli nie jest w pełni zamknięty i zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej.

Dzięki urządzeniu według wynalazku przepływ gazu z butli z gazem jest zatrzymywany za każdym razem, gdy użytkownik sobie tego życzy, niezależnie od możliwego wadliwego działania zaworu kontrolującego wylot butli.

Według wynalazku jest zapewnienie w urządzeniu do napowietrzania płynów, w którym ręcznie obsługiwany mechanizm jest stosowany do otwierania zaworu butli, pomocniczego zespołu zaworowego, a mianowicie zespołu do automatycznego zatrzymywania przepływu gazu z butli z gazem do głowicy napowietrzającej i do butelki zawierającej płyn, jeśli zawór butli funkcjonuje niepoprawnie.

Ponadto, gdy trzpień zaworu butli jest na stałe otwarty z powodu zużycia, uszkodzenia lub dowolnego innego powodu, przepływ gazu do instalacji nasycającej dwutlenkiem węgla jest zatrzymany, a dalsze operowanie zespołem do dociskania trzpienia jest uniemożliwiane lub przynajmniej utrudniane.

Gdy butla z gazem jest zamocowana na uchwycie butli, wówczas powstaje pośrednia komora w uchwycie butli lub pomiędzy tym uchwytem i butlą z gazem. Zawór butli ma za zadanie typowe zapobieganie ucieczce gazu z butli do komory, oraz umożliwianie jej jedynie w momentach, gdy użytkownik sobie tego życzy. Wspomniany zawór butli może być częścią uchwytu butli lub może być zamontowany na tej butli, zależnie od typu zastosowanej butli. W tym drugim przypadku zawór może być na przykład nakręcony na szyjkę butli, tak że butla z gazem może być zabierana razem ze swym zaworem z uchwytu butli i zastępowana napełnioną butlą. Wynalazek stosuje się jednak również do urządzeń, w których zawór butli jest zamontowany na uchwycie butli, a sama butla jest na przykład jednorazowego użytku. W każdym z tych przypadków, gdy zawór butli jest otwarty, gaz jest odprowadzany z butli do komory pośredniej. Zespół przewodów łączy wspomnianą komorę pośrednią z głowicą napowietrzającą i umożliwia przepływ gazu do głowicy napowietrzającej i dalej, do butelki zamocowanej do tej głowicy. Zespół zaworu wylotowego ma za zadanie ograniczanie ciśnienia w komorze pośredniej, w zespole przewodów gazowych i w głowicy napowietrzającej do założonej maksymalnej wartości. Ponieważ głowica napowietrzająca i zawór wylotowy nie są częścią niniejszego wynalazku, nie będą tutaj szczegółowo opisane.

Kinematyczny zespół do uruchamiania zaworu może być w pozycji aktywnej lub nieaktywnej. W pozycji aktywnej powoduje on, że zawór butli jest otwarty, a gaz jest odprowadzany z butli do komory pośredniej. Z korzyścią zawiera on dźwignię i kinematyczne połączenie, dzięki czemu gdy dźwignia jest wciśnięta, również grzybek zaworu butli jest wciśnięty otwierając wspomniany zawór wbrew elastycznemu działaniu zespołu elastycznego, takiego jak sprężyna zwojowa czy wewnętrzne ciśnienie gazu. Kombinacja wymienionych zespołów stanowi część stanu techniki oraz została opisana w rozwiązaniach według europejskiego opisu patentowego EP 472 995.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem zespół zabezpieczający zawiera przede wszystkim pomocniczy zespół zaworowy, uszczelniający pośrednią komorę, do której odprowadzany jest gaz z butli z gazem, skąd zespołem przewodów dochodzi do głowicy napowietrzającej, w następujących przypadkach, gdy zawór butli jest przynajmniej w części otwarty i pozwala na ucieczkę lub wypływ gazu z butli z gazem do komory pośredniej oraz gdy jednocześnie cały zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej, w której nie jest on w stanie przemieszczać żadnej z części zaworu butli. W związku z tym komora pośrednia jest uszczelniona jedynie wówczas, gdy zawór butli jest otwarty lub częściowo otwarty w wyniku wejścia ciała obcego, a nie nurnika poprzez trzpień (pos. I).

W urządzeniu zawierającym niniejszy wynalazek, jeśli zawór butli funkcjonuje nieprawidłowo, a zespół uszczelki, który pomaga uszczelniać wspomnianą szczelinę dolnej ściany komory sterującej, jest uszkodzony, w wyniku czego występują przecieki gazu, pomocniczy zawór odcina komorę pośrednią od zespołu przewodów prowadzącego do głowicy napowietrzającej, oraz ciśnienie nie jest zwiększane w komorze pośredniej, gdy butelka jest wyjmo190 205 wana z urządzenia, chociaż jest ono uwalniane z głowicy napowietrzającej i zespołu przewodów. Gdy nowa butelka jest mocowana na głowicy napowietrzającej, operator będzie w stanie powtórzyć operację napowietrzania, lecz będzie musiał pokonać siłę wywieraną przez grzybek zaworu przez ciśnienie w komorze pośredniej, w związku z czym będzie musiał wykonać większy wysiłek by operować dźwignią uruchamiającą.

Zespół zabezpieczający, a zwłaszcza przedstawiony tutaj zawór pomocniczy, chociaż jest opisywany w odniesieniu do urządzenia opisanego w powołanym opisie EP 472 99, znajduje zastosowanie w dowolnym urządzeniu do napowietrzania płynu zawierającym butlę ze sprężonym gazem i butelkę zawierającą płyn do napowietrzania. Wynalazek zapewnia zespół zabezpieczający zawierający zawór pomocniczy, który posiada wewnętrzną komorę, szczeliny pozwalające na przechodzenie gazu przez komorę, tak by przepływał z zaworu butli z gazem do butelki, oraz zespół do uszczelniania wspomnianych szczelin w celu uniemożliwiania przepływu gazu, chyba że wspomniany zespół jest ustawiony w stanie nieaktywnym przez zespół kinematyczny.

Przykład realizacji wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 i 2 - przekroje poprzeczne zaworu i zaworu pomocniczego, ukazujące je w dwóch różnych stanach roboczych, przy czym uchwyt butli i butla z gazem są schematycznie pokazane jedynie we fragmentach, fig. 3 - widok z boku urządzenia do napowietrzania płynu według jednego przykładu realizacji niniejszego wynalazku, fig. 4 i 5 - przekroje poprzeczne zaworu i zaworu pomocniczego według alternatywnego przykładu realizacji niniejszego wynalazku, ukazujące je w dwóch różnych stanach roboczych analogicznie do fig. 1 i 2, fig. 6 - widok z boku nurnika, który jest komponentem przykładu realizacji pokazanego na fig. 4 i 5.

Zespół zabezpieczający według niniejszego wynalazku znajduje zastosowanie nie tylko do urządzenia przedstawionego na pos. I, lecz do każdego urządzenia do napowietrzania płynu, w którym gaz wypuszczany z butli z gazem wpływa do komory pośredniej i stamtąd przez zespół przewodu do zawierającej płyn butelki, oraz które jest wyposażone w zespół do otwierania zaworu butli z gazem w celu wpuszczenia gazu do komory pośredniej.

Figura 1 przedstawia urządzenie zabezpieczające według wynalazku, a konkretnie zawór pomocniczy, oraz części urządzenia do napowietrzania płynu bezpośrednio z nim współpracujące, w stanie nieaktywnym, to znaczy w stanie, gdy urządzenie nie jest używane i płyn nie jest napowietrzany. Odnośnik 21 oznacza uchwyt butli, który jest pokazany jedynie częściowo i schematycznie. Odnośnik 20 - początkową część przewodu gazowego łączącego uchwyt butli z głowicą napowietrzającą. Głowica napowietrzającą, jak również pozostała część przewodu, nie są pokazane, ponieważ mogą być one dowolnego odpowiedniego typu, zwłaszcza takiego jak opisano w EP 472 995, z jednym zastrzeżeniem, że zawierają zawór wylotowy do uwalniania ciśnienia z głowicy napowietrzającej pozostałej części urządzenia, w przypadkach gdy zostało osiągnięte maksymalne dopuszczalne ciśnienie w czasie operacji napowietrzania i/lub gdy butelka jest usunięta z urządzenia.

Jak to pokazano na fig. 1, cylinder prowadzący 23 jest uformowany na szczycie uchwytu butli 21. Nurnik oznaczony ogólnie jako 22 zawiera trzon 24, tłok 39 i głowicę 42. Trzon nurnika 24 może poruszać się ruchem posuwistym we wspomnianym cylindrze prowadzącym, zasadniczo w kierunku pionowym. Uszczelka 40, którą jest pierścień typu O, uszczelnia luz pomiędzy wspomnianym trzonem nurnika i cylindrem prowadzącym. Nurnik 24 stanowi integralną część lub jest trwale połączony z tłokiem nurnika 39, który stanowi integralną część lub jest trwale połączony z trzonkiem 41, który z kolei jest połączony z głowicą nurnika 42. Korpus sterujący 29 posiada górną ścianę 43, dolną ścianę 44 i boczną ścianę 45. Górna ściana 43 posiada szczelinę 46, przez którą przechodzi trzonek nurnika 24, oraz jest wyposażona przy swej dolnej powierzchni wokół wspomnianej szczeliny w wystający do dołu występ 47, o który opiera się tłok nurnika 39, uszczelniając szczelinę 46, gdy nurnik jest w górnej skrajnej pozycji. Korpus sterujący 29 ogranicza wewnętrzną komorę sterującą 25. Brzegowy odstęp 26 pomiędzy zewnętrznymi powierzchniami korpusu sterującego i wewnętrznymi powierzchniami uchwytu butli 21 zapewnia łączność komory 25 z przewodem 20, pokazanym jedynie w części, z którego gaz przechodzi do butelki zawierającej płyn przeznaczony do napowietrzania. Trzonek 41 jest zakończony głowicą 42, która może suwać się w zasadniczo cylindrycznym otworze 48 dolnej ściany 44 korpusu komory. W pierścieniowym wgłębieniu we

190 205 wspomnianym otworze 48 umieszczona jest uszczelka 49, która jest pierścieniem typu O, oraz która uszczelnia wspomniany otwór 48 w czasie, gdy wspomniana głowica nurnika jest w nim umieszczona, to znaczy w czasie, gdy nurnik znajduje się w górnej skrajnej pozycji.

Głowica zaworu butli jest ogólnie oznaczona jako 30. Wewnątrz niej znajduje się komora zaworowa 31. We wspomnianej komorze znajduje się grzybek zaworu 32, który zawiera trzpień grzybka 33 i tłok grzybka 35 wyposażony w górną warstwę materiału uszczelniającego, który jest dociskany w wyniku działania sprężyny 34 do występu 50, rozmieszczonego wokół wylotu 51 komory 31 i stanowiącego gniazdo dla grzybka zaworu. Gdy zawór butli jest zamknięty, wspomniana warstwa uszczelniająca 36 jest dociskana przez sprężynę 34 do wspomnianego występu 50 i uszczelnia wspomniany wylot 51, w wyniku, czego odcina komorę zaworową 31 od komory pośredniej 38 wyznaczonej pomiędzy górą cylindra zaworowego 30 i spodem korpusu sterującego 29. W efekcie, również butla z gazem, oznaczona we fragmencie jako 53, która komunikuje się z komorą zaworową 31 przez wlot 54, jest odcięta od wspomnianej komory pośredniej 38.

Na fig. 1 i 2 przedstawiono jedynie fragment zespołu uruchamiającego zaworu butli. Zakłada się, że wspomniany zespół uruchamiający zawór w tym przykładzie realizacji jest taki sam jak pokazano na pos. I, to znaczy posiada dźwignię zawiasowo zamocowaną do uchwytu butli i posiadającą część przystosowaną do sprzęgania i dociskania nurnika zaworu 22. Część wspomnianego zespołu sterującego pokazanego na fig. 1 i 2 jest fragmentem dźwigni uruchamiającej 13 (pos. I), która jest oznaczona odnośnikiem 17'. Gdy dźwignia 13 jest uruchamiana, jej część 17' wchodzi we współpracę z trzonkiem nurnika 24 i dociska nurnik 22. Głowica nurnika 42 jest przemieszczana poniżej otworu 48 komory sterującej, gdzie wchodzi w kontakt i dociska trzpień grzybka 33 i sam grzybek wbrew działaniu sprężyny 34 i wewnętrznemu ciśnieniu gazu. Tłok grzybka 35-36 zostaje odłączony od występu 50 i w ten sposób pozwala na przepływ gazu z butli z gazem i komoiy zaworowej 31 do komory pośredniej 38. Stan ten jest pokazany na fig. 2. Jak pokazano, tłok 39 nie jest w stanie współpracy z występem 47 i uwalnia szczelinę 46 ściany 43. W ten sposób zawór pomocniczy jest otwierany, a gaz może przepływać z komory pośredniej 38 do komory sterującej 25, skąd przez brzegowy odstęp 26 do przewodu 20 i do butelki zawierającej wodę przeznaczoną do nasycenia dwutlenkiem węgla.

Gdy operator zwalnia dźwignię, która jest częścią instalacji kinematycznej uruchamiającej zawór butli, zawór butli zazwyczaj zamknie wylot butli i wypływ gazu z butli zostanie przerwany. Ciśnienie gazu wpycha grzybek zaworu do jego pozycji zamkniętej. Następnie ciśnienie gazu utrzymywane w komorze pośredniej 38 i w komorze sterującej 25 przez trzon nurnika 24 i uszczelkę 49 wpycha trzpień do jego skrajnej górnej, uszczelnionej pozycji.

Jednakże, jeśli zawór butli nie funkcjonuje poprawnie, grzybek 32 nie zostanie podniesiony do jego pierwotnej pozycji, w związku z czym gaz kontynuuje wyciek do komory 38. W związku z tym utrzymuje się ciśnienie gazu w komorze pośredniej 38, w komorze sterującej 25, w pierścieniowej przestrzeni 26, w przewodzie 20 i w innych częściach urządzenia. Ponieważ obszar przekroju poprzecznego spodu tłoka 39, na który wspomniane ciśnienie wywiera nacisk, jest większy niż wolny obszar na jego szczycie, na który wspomniane ciśnienie wywiera przeciwnie skierowany nacisk, w efekcie czego powstaje nacisk różnicowy skierowany do góry, popychający cały nurnik 22 do jego skrajnej górnej pozycji, pokazanej na fig. 1, w której szczeliny 46 i 48 są zamknięte, odpowiednio, przez tłok nurnika 39 i głowicę nurnika 42, komora sterująca 25 jest odcięta i gaz nie może już przepływać z butli z gazem do butelki przez brzegowy odstęp 26 i przewód 20. Takie samo ciśnienie jak w butli z gazem, wynoszące na przykład około 5000 kPa (50 bar), wytwarza się w komorze pośredniej 38. Ciśnienie w komorze sterującej 25 jest w tym czasie takie same jak w pierścieniowej przestrzeni 26, w przewodzie 20 i w innych częściach urządzenia.

Jeśli grzybek zaworu 32 jest utrzymywany w pozycji otwartej, ciśnienie butli (które może wynosić na przykład 5000 kPa (50 bar)) działa na dolną powierzchnię głowicy nurnika 42 w kierunku do góry, natomiast ciśnienie instalacji (które może wynosić na przykład 800 kPa (8 bar)) działa na górną powierzchnię tłoka 39, lecz jest zrównoważone przez takie samo ciśnienie działające na jego dolną powierzchnię, do momentu uwolnienia ciśnienia instalacji. Następnie, w celu otwarcia zaworu butli operator musiałby użyć siły równej iloczynowi ci190 205 śnienia instalacji i górnego obszaru tłoka 39 powiększonej o iloczyn ciśnienia butli i obszaru głowicy 42.

Gdy urządzenie jest w stanie pokazanym na fig. 2, operacja napowietrzania może zostać powtórzona, lecz stworzy to operatorowi pewien kłopot ponieważ będzie musiał pokonać siłę nacisku spowodowaną wysokim ciśnieniem w komorze pośredniej 38. Gdy operator chce zabrać butlę z gazem, głowica zaworu butli zostanie oddzielona od uszczelki 190 (odpowiadającej uszczelce 90 z pos. I) i gaz może przepływać z komory 38 (fig. 2) przez pierścieniową przestrzeń pomiędzy gwintami uchwytu butli 21 i korpusem zaworu 30. W związku z tym ciśnienie będzie zmniejszone do atmosferycznego, a butla do gazu może być bezpiecznie wyjęta i zastąpiona nową, pełną, po czym urządzenie będzie pracować w normalny sposób.

Figura 3 w sposób schematyczny przedstawia urządzenie do napowietrzania płynu zawierające zespół zabezpieczający według niniejszego wynalazku. Odnośnik 60 oznacza główny korpus urządzenia, na którym zawieszona jest w punkcie 62' głowica napowietrzająca 61'. Butelka 63' jest zamontowana, to znaczy nakręcona, na wspomnianej głowicy 61'. Rura 64' jest połączona z wcześniej opisanym przewodem gazowym 20, którym gaz jest wprowadzany do butelki. Dowolnego typu zawór wylotowy, na przykład taki jak opisano w europejskim opisie patentowym EP 472 995, jest umieszczony w punkcie 65', a jego zadaniem jest uwalnianie ciśnienia z butelki, zespołu przewodów gazowych i komory pośredniej. Zapewniony jest zespół do uruchamiania zaworu wylotowego w celu uwolnienia ciśnienia, gdy butelka przechyli się wokół zawiasu 62' o kąt większy od założonego, co ma miejsce w przypadku, gdy butelka jest zdejmowana z głowicy napowietrzającej. Wspomniany zespół, jak również inne możliwe do zastosowania zespoły zabezpieczające, nie został tutaj opisany, ponieważ może być dowolnego znanego w stanie techniki typu, na przykład takiego jak opisano w europejskim opisie patentowym EP 462 995. Uchwyt butli i współpracujące z nim części są takie jak pokazano na fig. 1 i 2 i opisano we wcześniejszej części tego opisu.

W celu dokładniejszego przedstawienia wynalazku przedstawiono sekwencje wykonywanych operacji w czasie obsługi urządzenia według powołanego opisu EP 462 995, jak również urządzenia według niniejszego wynalazku. Urządzenie według powołanego opisu EP 462 995 posiada trzy zawory wylotowy, odpowietrzający i bezpieczeństwa. Występują następujące kroki robocze w czasie, gdy płyn zawarty w butelce, która jest zamocowana w urządzeniu, jest napełniany gazem, którym zazwyczaj jest dwutlenek węgla.

Gdy dźwignia uruchamiająca jest dociskana przez użytkownika zawór butli jest otwierany w celu wpuszczenia gazu do butelki, a instalacja osiąga ciśnienie pracy - zawór wylotowy brzęczy, zaś butelka jest przechylana w wyniku akcji wykonanej na dźwigni przechylnej. Zawór odpowietrzający uwalnia ciśnienie po ruchu o kilka stopni dźwigni przechylnej i pozostaje otwarty do momentu aż dźwignia powróci do pozycji umożliwiającej nasycanie dwutlenkiem węgla. Jeden zawór jest w tym momencie otwarty. Dźwignia jest dalej przechylana. Trzpień odpowietrzający otwiera zawór wylotowy poprzez wypchnięcie grzybka zaworu wylotowego z jego gniazda, w wyniku czego pozostałe ciśnienie jest uwalniane. W tym momencie dwa zawory są otwarte. Dźwignia jest dalej przechylana. Trzpień zabezpieczający otwiera zawór bezpieczeństwa poprzez wypchnięcie grzybka zaworu z jego gniazda, w wyniku czego pozostałe ciśnienie jest uwalniane. W tym momencie wszystkie trzy zawory są otwarte.

Gdy dźwignia uruchamiająca jest zwalniana przez użytkownika ciśnienie gazu, w połączeniu z naciskiem wywieranym przez sprężynę zaworu butli (14 na pos. I) popycha trzpień grzybka zaworu do zamknięcia, a wspomniany ruch popycha nurnik (19 na pos. I) do góry, co powoduje popchnięcie dźwigi uruchamiającej (13 na pos. I) do góry. Trzpień grzybka zaworu zamyka się i w tej części nie jest już możliwy dalszy ruch do góry. Nurnik jest wypychany do góry poprzez ciśnienie gazu oddziałujące na obszar, który jest uszczelniony względem ciśnienia atmosferycznego, co powoduje popchnięcie do góry dźwigni uruchamiającej. Nurnik wznosi się aż do mechanicznego ogranicznika i w tej części nie jest już możliwy żaden dalszy ruch do góry. Dźwignia uruchamiająca kontynuuje ruch do góry do swej pozycji nieaktywnej pod wpływem działania sprężyny dźwigni (70' z pos, I).

Praca urządzenia według przykładu realizacji niniejszego wynalazku składa się z następujących etapów roboczych (opisanych w nawiązaniu do fig. 2, chyba że zostanie to inaczej zaznaczone).

190 205

Praca prawidłowa.

Po naciśnięciu do dołu dźwigni gaz jest uwalniany z butli (w której ciśnienie wynosi na przykład 5000 kPa (50 bar)) do komory pośredniej 38, komory sterującej 25, szczeliny 46, przewodu 20 i dalej do głowicy napowietrzającej (pod niskim ciśnieniem równym na przykład 800 kPa (8 bar)).

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana.

Zawór butli zamyka się i komory 38 i 25, oraz szczelina 46 i przewód 20, są izolowane od ciśnienia butli, a ciśnienie całej instalacji obniża się do na przykład 800 kPa (8 bar), co jest ciśnieniem właściwym instalacji.

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana.

Głowica nurnika 42 uszczelnia wylot 48 komory pośredniej 38 i izoluje ją od komory 25, szczeliny 46 i przewodu 20. Komora 38 utrzymuje ciśnienie instalacji.

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana.

Tłok tworzy szczelny kontakt z występem 47 i ruch do góry nurnika 22 jest zatrzymywany, przy czym wspomniany tłok izoluje również, (chociaż nie idealnie) komorę sterującą 25 od brzegowego odstępu 26 i przewodu 20. Komora 25 utrzymuje ciśnienie instalacji (na przykład 800 kPa (8 bar)).

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana, sprężyna 70 (pos. I, niepokazana na fig. 2) cofa dźwignię 13 do jej pozycji nieaktywnej.

Nurnik 22 jest w tym momencie poddawany działaniu skierowanej do góry sity z powodu wspomnianego ciśnienia instalacji (na przykład 800 kPa (8 bar)) oddziałującego na obszar wyznaczony przez pierścieni typu O 40.

Uwalniane jest ciśnienie w instalacji poprzez przechylenie butelki w wyniku wykonania operacji dźwignią przechylną.

Zwalnianie dźwigni uruchamiającej jest wspomniane w czterech z wymienionych powyżej etapów. W rzeczywistości, wspomniane zwalnianie jest wykonywane ruchem ciągłym. Ciśnienie w odstępie brzegowym 26 i przewodzie 20 zrównuje się z ciśnieniem atmosferycznym.

Komora sterująca 25 utrzymuje ciśnienie instalacji (na przykład 800 kPa (8 bar)) lub może spaść do ciśnienia atmosferycznego, ponieważ wspomniane uszczelnienie nie jest idealne.

Komora pośrednia 38 utrzymuje ciśnienie instalacji (na przykład 800 kPa (8 bar)).

Spowodowana ciśnieniem skierowana do góry siła wywierana na nurnik 22 jest w dalszym ciągu powodowana przez poprzednie ciśnienie instalacji (na przykład 800 kPa (8 bar)) oddziałujące na obszar wyznaczony przez pierścień typu O 40 w otworze cylindra prowadzącego 23 (fig. 1), ponieważ głowica nurnika 42 ma mniejszą średnicę niż pierścień typu O 40. Ma to miejsce nie zależnie od tego, czy komora sterująca 25 utrzymuje poprzednie ciśnienie instalacji, czy występują wycieki do otoczenia.

Butelka napoju jest nasycana gazem.

Dźwignia jest naciskana w dół przeciwstawiając się poprzedniemu ciśnieniu instalacji (na przykład 800 kPa (8 bar)) oddziałującemu na obszar pierścienia typu O 40, przy czym siłą ta jest mniejsza niż siła wymagana do otwarcia grzybka zaworu przeciwdziałająca ciśnieniu gazu równemu 5000 kPa (50 bar). Powyższy cykl pracy jest uważany za prawidłowy i opisana sekwencja może być powtarzana.

Praca nieprawidłowa (wersja 1).

Dźwignia uruchamiająca 13 jest naciskana do dołu, gaz jest uwalniany z butli (pod ciśnieniem na przykład 5000 kPa (50 bar)) do komory pośredniej 38 i dalej do komory sterującej 25, odstępu 26 i przewodu 20, oraz dalej do głowicy napowietrzającej (pod ciśnieniem na przykład około 800 kPa (8 bar)).

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana.

Grzybek zaworu 32 nie zapewnia szczelności i gaz jest w dalszym ciągu uwalniany do komór 38 i 25, do odstępu 26 i do przewodu 20.

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana.

Głowica 42 zapewnia idealne uszczelnienie i izoluje komorę 38 od komory 25, odstępu 26 i przewodu 20. W komorze 38 utrzymuje się ciśnienie butli (na przykład 5000 kPa (50 bar)).

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana.

190 205

Tłok 39 zapewnia wraz z występem 47 uszczelnienie, a skierowany do góry ruch nurnika jest powstrzymywany, tłok dodatkowo izoluje (chociaż nie idealnie) komorę 25 od odstępu 26 i przewodu 20. W komorze 25 utrzymuje się ciśnienie instalacji (na przykład 800 kPa (8 bar)).

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana, sprężyna 70 cofa dźwignię do pozycji nieaktywnej .

Wynikająca z ciśnienia skierowana do góry siła działająca na nurnik 22 jest wywołana przez ciśnienie butli (na przykład 5000 kPa (50 bar)) oddziałujące na obszar wyznaczony przez pierścień typu O 49 uszczelniający głowicę nurnika 42.

Ciśnienie w instalacji jest uwalniane w wyniku przechylenia butelki wykonanego poprzez pochylenie dźwigni przechylnej. Ciśnienie instalacji spada do ciśnienia atmosferycznego, co ma miejsce również w odstępie 26 i w przewodzie 20.

W komorze 25 utrzymuje się poprzednie ciśnienie instalacji (na przykład 800 kPa (8 bar)), lub może ono spaść do ciśnienia atmosferycznego ponieważ komora nie jest idealnie uszczelniona.

W komorze 38 utrzymuje się ciśnienie butli (na przykład 5000 kPa (50 bar)).

Wynikająca z ciśnienia skierowana do góry siła działająca na nurnik 22 jest w dalszym ciągu wytwarzana przez ciśnienie butli (na przykład 5000 kPa (50 bar)) oddziałujące na obszar wyznaczony przez pierścień typu O 49. Siła ta jest większa, gdy w komorze 25 utrzymuje się poprzednie ciśnienie instalacji i nie występują wycieki, lub jest niezmieniona jeśli występują przecieki do otoczenia.

Butelka napoju jest nasycana gazem.

Dźwignia uruchamiająca 13 jest naciskana w dół przeciwdziałając ciśnieniu 5000 kPa (50 bar) oddziałującemu na obszar pierścienia typu O 49, przy czym siła ta jest większa niż siła potrzebna do otwarcia grzybka zaworu przeciwdziałająca ciśnieniu gazu 5000 kPa (50 bar). Operacja ta może okazać się nieprawidłową i wówczas można dostrzec, że wymagane jest zastosowanie większej siły. W przeciwnym przypadku powyższa sekwencja może być powtarzana, aż do opróżnienia butli z gazu, a użytkownik nie będzie świadomy, że wystąpił jakikolwiek problem. Jeśli użytkownik zorientuje się, że musi wywierać nadmiernie dużą siłę przy naciskaniu dźwigni uruchamiającej, wówczas butla może być usunięta, a gaz z komory pośredniej ujdzie w dół do gwintu butli 100 (pos. I) i butla będzie mogła być w sposób bezpieczny zabrana.

Praca nieprawidłowa (wersja 2).

Dźwignia jest naciskana do dołu. Gaz jest uwalniany z butli z gazem pod ciśnieniem butli (na przykład 5000 kPa (50 bar)) do pośredniej komory 38 i stamtąd do komory sterującej 25, brzegowego odstępu 26, przewodu 20, i dalej do głowicy napowietrzającej pod ciśnieniem instalacji (na przykład 800 kPa (8 bar)).

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana.

Grzybek zaworu 32 nie zapewnia szczelności i gaz jest w dalszym ciągu uwalniany do komór 38, 25, do odstępu 26 i przewodu 20.

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana.

Głowica 42 nie zapewnia szczelności, gdy pierścień typu O jest uszkodzony, w związku z czym nie izoluje komory 38 od komory 25, odstępu 26 i przewodu 20. Gaz kontynuuje przepływ przez instalację.

Dźwignia uruchamiająca 13 jest zwalniana.

Tłok 39 zapewnia uszczelnianie wraz z występem 47 i skierowany do góry ruch nurnika jest powstrzymywany, uszczelnienie izoluje komory 38 i 25 od odstępu 26 i przewodu 20. Komory 38 i 25 utrzymują ciśnienie butli oraz są dobrze uszczelnione, ponieważ ciśnienie butli jest duże (na przykład 5000 kPa (50 bar)).

Skierowana do góry siła wywierana na nurnik jest teraz wytwarzana przez ciśnienie butli, oddziałujące na obszar wewnętrzny ograniczony przez występ 47 szczelnie współpracujący z tłokiem 39.

Ciśnienie w instalacji jest uwalniane poprzez pochylenie dźwigni przechylnej.

Ciśnienie w instalacji spada do ciśnienia atmosferycznego, co ma miejsce również w odstępie 26 i przewodzie 20.

190 205

Komory 38 i 25 utrzymują ciśnienie butli.

Skierowana do góry siła wywierana na nurnik jest wciąż wytwarzana przez ciśnienie butli, oddziałujące na obszar wewnętrzny ograniczony przez występ 47 szczelnie współpracujący z tłokiem 49.

Butelka napoju jest nasycana gazem.

Dźwignia uruchamiająca 13 jest naciskana w dół przeciwdziałając, jeśli jest to możliwe, ciśnieniu butli (na przykład 5000 kPa (50 bar)). Wymagana siła jest nadmiernie duża, w związku z czym użytkownik dostrzeże, że działanie jest niepoprawne (w przypadku gdy użytkownik będzie w dalszym ciągu używał urządzenia, powyższe etapy będą powtarzane do momentu opróżnienia butli z gazu).

Należy zaznaczyć, że głowica nurnika 42, która izoluje komorę pośrednią od komory sterującej, może być traktowana jako główne urządzenie zabezpieczające, ponieważ z reguły może zapewnić wymagany stopień bezpieczeństwa. Tłok 39 jest dodatkowym urządzeniem zabezpieczającym, które pracuje wówczas, gdy zawiedzie główne urządzenie zabezpieczające. Mógłby on pracować samodzielnie, lecz nie jest to pożądane, ponieważ wówczas użytkownik musialby mocniej dociskać dźwignię uruchamiającą. Główne urządzenie zabezpieczające jest tak zaprojektowane, by funkcjonowało zanim zacznie funkcjonować dodatkowe urządzenie zabezpieczające w celu zapewniania, by zarówno w warunkach pracy prawidłowej jak i nieprawidłowej (wersja 1) użytkownik nie dostrzegł problemu.

Figury 4 i 5 przedstawiają drugi przykład realizacji wynalazku, który działa zasadniczo w taki sam sposób jak przykład realizacji przedstawiony na fig. 1 i 2, lecz jego struktura jest zmodyfikowana w porównaniu z tym wcześniejszym przykładem realizacji.

Na fig. 4 przedstawiono przyrząd prowadzący 61 zamocowany na szczycie uchwytu butli, który nie jest pokazany. Przyrząd 61 posiada wewnętrzne cylindryczne gniazdo 63 i w tym przykładzie realizacji, jest wyposażony w trzpieniowy łącznik 80 z dźwignią 81 utrzymywaną w pozycji nieaktywnej przez sprężynę 81. Nurnik, oznaczony ogólnie jako 62, zawiera trzon 64, tłok 79 i głowicę 72. Trzon nurnika 64 suwa się w cylindrycznym gnieździe 63 zasadniczo w kierunku pionowym. Uszczelka 70, która jest pierścieniem typu O, uszczelnia wolną przestrzeń pomiędzy trzonem nurnika i cylindrem prowadzącym. Trzon nurnika 24 jest zintegrowany lub połączony z tłokiem nurnika 79, który z kolei jest zintegrowany lub połączony z trzonkiem 71, a trzonek 71 jest połączony z głowicą nurnika 72. W tym przykładzie realizacji trzonek 71 i głowica 72 są jednym elementem. Korpus sterujący 69 posiada górną ścianę 73, boczną ścianę 75 oraz spodnią płytę 74. Pierścień typu O 179 zapewnia ciasne uszczelnienie pomiędzy nurnikiem i spodnią płytą 74.

Nurnik i korpus sterujący są przedstawione w powiększeniu na fig. 6. Jak pokazano, trzonek nurnika 71 posiada środkową szczelinę 82.

Górna ściana 73 posiada szczelinę 76, przez którą przechodzi trzon nurnika 64, oraz jest wyposażona na swej dolnej powierzchni, wokół wspomnianej szczeliny, w skierowany do dołu występ 77, na który napiera tłok nurnika 79 uszczelniając szczelinę 76, gdy nurnik znajduje się w górnej skrajnej pozycji. Korpus sterujący 69 wyznacza wewnętrzną komorę sterującą 65.

Zawór butli, oznaczony ogólnie jako 84, zawiera grzybek 85 wyposażony w warstwę uszczelki na swej górnej powierzchni. Grzybek jest popychany w wyniku działania ciśnienia butli do występu 86 umieszczonego wokół skrajnego dolnego obrzeża wylotu 87 zaworu tworzącego gniazdo dla grzybka zaworu. Podobnie jak w przykładzie realizacji pokazanym w nawiązaniu do fig. 1 i 2, zapewniony jest zespół, na przykład zespół elastyczny, do wpychania grzybka 85 do gniazda 86, niezależnie od ciśnienia w butli. Gdy zawór butli jest zamknięty, wspomniana warstwa uszczelki jest dociskana do występu 86 i uszczelnia wspomniany wylot 87, w wyniku czego następuje uszczelnienie butli z gazem, której fragment zaznaczono jako 88.

Dźwignia 81, zawiasowo zamocowana do przyrządu 61, posiada część przystosowaną do sprzęgania i dociskania nurnika 62. Gdy dźwignia 81 jest uruchomiona, część 81' dźwigni sprzęga trzon nurnika i dociska go. Głowica nurnika 72 jest przemieszczana poniżej pierścienia typu O 179 oraz wchodzi w kontakt i dociska trzpień grzybka 83 (odpowiadający 33 z fig. 2) i grzybek zaworu 85 przeciwdziałając wewnętrznemu ciśnieniu gazu. Warstwa uszczelki grzybka zostaje odłączona od występu 86 i umożliwia przepływ gazu z butli i zawo190 205 ru pomiędzy grzybkiem i jego gniazdem do komory pośredniej 78, uformowanej pomiędzy górą zaworu butli 84, to znaczy wspomnianym grzybkiem i jego gniazdem, oraz spodnią płytą 74. Stan ten jest przedstawiony na fig. 5. Gaz może wówczas przepływać z komory pośredniej przez szczelinę 82 nurnika, a stamtąd do komory sterującej 65 i przez otwór 20, który prowadzi do przewodu połączonego z butelką przeznaczoną do nasycenia dwutlenkiem węgla.

Gdy operator zwalnia dźwignię uruchamiającą, ciśnienie gazu wpycha grzybek zaworu do pozycji zamkniętej i gaz przestaje wydobywać się z butli. Ciśnienie gazu utrzymywane w komorze pośredniej 78 popycha nurnik do jego skrajnej górnej, uszczelnionej pozycji.

Jednakże, jeśli zawór butli nie funkcjonuje prawidłowo, grzybek zaworu 85 nie zostanie podniesiony do jego pierwotnej pozycji, w związku z czym gaz będzie uchodził do komory 78 i dalej do wewnętrznej komory sterującej 65. Ponieważ obszar przekroju poprzecznego spodu tłoka 79, na który wspomniane ciśnienie wytwarza skierowany do góry nacisk, jest większy niż wolny obszar na jego górze, na który ciśnienie wywiera przeciwnie skierowany nacisk, wywierana jest skierowana do góry różnicowa siła nacisku popychająca cały nurnik 62 do jego skrajnej górnej pozycji, pokazanej na fig. 4, w której wewnętrzna komora sterująca 65 jest uszczelniona i gaz nie może uchodzić z butli z gazem do butelki przez szczelinę 82 i otwór 20. Takie samo ciśnienie jak w butli z gazem, równe na przykład około 5000 kPa (50 bar), jest wytwarzane w komorze pośredniej 78. Komora sterująca 65 utrzymuje takie same ciśnienie jak pozostałe części instalacji.

Jeśli grzybek zaworu 85 jest utrzymywany w pozycji otwartej, ciśnienie butli (które może wynosić na przykład 5000 kPa (50 bar)) oddziałuje na dolną powierzchnię głowicy nurnika 72 w kierunku do góry, natomiast ciśnienie instalacji (równe na przykład 800 kPa (8 bar)) oddziałuje na górną powierzchnię tłoka 79, lecz jest równoważone przez takie samo ciśnienie oddziałujące na jego dolną powierzchnię, do momentu uwolnienia ciśnienia instalacji. W efekcie, by otworzyć zawór butli operator będzie musiał pokonać siłę równą iloczynowi ciśnienia instalacji i górnego obszaru tłoka 79 powiększoną o iloczyn ciśnienia butli i obszaru głowicy 72.

Jak wcześniej wspomniano, przykład realizacji z fig. 4 i 5 jest funkcjonalnie taki sam z przykładem realizacji z fig. 1 i 2, oraz prezentuje alternatywną konstrukcję przykładu realizacji tego samego wynalazku. Przedstawione wszystkie etapy pracy prawidłowej i nieprawidłowej stosują się również do przykładu realizacji z fig. 4 i 5.

W celach ilustracyjnych przedstawiono przykłady realizacji, przy czym oczywiste jest, że wynalazek może być wykonywany z różnymi dokonywanymi przez specjalistów zmianami, modyfikacjami i adaptacjami, nie wychodzącymi poza określony zastrzeżeniami zakres wynalazku.

190 205

pos. S

190 205

88'

190 205

179

190 205

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do napowietrzania płynu, zawierające, w połączeniu z butlą zawierającą gaz pod ciśnieniem i uchwytem butli do utrzymywania butli ze sprężonym gazem, głowicę napowietrzającą do utrzymywania butelki, w której znajduje się przeznaczony do napowietrzania płyn, komorę pośrednią do przyjmowania gazu wydobywającego się ze wspomnianej butli, zawór butli, który odcina przepływ gazu z butli do wspomnianej komory, a pozwala na przepływ jedynie, gdy jest to pożądane, zespół uruchamiający zawór, który posiada pozycję nieaktywną, w której nie oddziałuje na zawór butli i pozycję aktywną, w której powoduje otwarcie zaworu butli i przepływ gazu z butli do komory pośredniej, zespół przewodów gazowych łączący komorę pośrednią ze wspomnianą głowicą napowietrzającą, znamienne tym, że pomocniczy zespół zaworowy (39, 47) do odcinania komory pośredniej od zespołu przewodów gdy zawór butli nie jest w pełni zamknięty, a zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pomocniczy zespół zaworowy zawiera komorę sterującą (25), a głowica nurnika (42) i uszczelka (49) odcinają komorę sterującą od komory pośredniej gdy zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej, oraz umożliwiają przepływ gazu z komory pośredniej gdy zespół uruchamiający zawór jest w pozycji aktywnej.
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pomocniczy zespół zaworowy zawiera komorę sterującą (25), posiadającą pierwszą szczelinę (48) pozostającą w łączności z komorą pośrednią oraz drugą szczelinę (46) pozostającą w łączności z zespołem przewodów gazowych, zespół nurnika (39, 42), który jednocześnie uszczelnia wspomniane szczeliny w czasie gdy zawór butli (32, 33) jest zamknięty i zespół uruchamiający zawór (24, 44) jest w pozycji nieaktywnej, oraz który jednocześnie zwalnia szczeliny gdy zespół uruchamiający zawór jest w pozycji aktywnej, przy czym wspomniany zespół nurnika posiada takie obszary powierzchni wystawione na działanie ciśnienia gazu w komorze pośredniej, by wspomniane ciśnienie wytwarzało siłę przemieszczającą zespół nurnika jednocześnie z uszczelnieniem wspomnianych szczelin wspomnianej komory sterującej, w czasie gdy zawór butli nie jest w pełni zamknięty, a zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej.
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pomocniczy zespół zaworowy zawiera nurnik (24, 39, 41, 42) suwliwie poruszający się w gnieździe pomiędzy skrajną górną i skrajną dolną pozycją, oraz komorę sterującą (25) połączoną z przewodem gazowym (20) w celu dostarczania gazu do butelki zawierającej przeznaczony do napowietrzania płyn, przy czym wspomniany nurnik posiada skrajną dolną część (42), która uszczelnia spód komory sterującej gdy nurnik jest w skrajnej górnej pozycji i która zapewnia przejście (46) dla gazu z butli do przewodu gazowego, gdy nurnik jest w skrajnej górnej pozycji, a ponadto nurnik dodatkowo zawiera tłok, posiadający dolną i górną powierzchnię wystawione na działanie ciśnienia gazu, przy czym wspomniana dolna powierzchnia ma obszar większy niż wspomniana górna powierzchnia.
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawór butli zawiera korpus zaworu (30), w którym znajduje się komora zaworu (31) posiadająca wlot pozostający w łączności z butlą z gazem i wylot do komory pośredniej (38), grzybek (32), który posiada suwliwy trzpień (33) wewnątrz wylotu (51) wspomnianej komory zaworu, tłok (35) umieszczony we wspomnianej komorze i zamocowany lub zintegrowany ze wspominanym trzpieniem, występ gniazda (50) rozciągający się wokół wspomnianego wylotu do komory pośredniej, z którym to występem może wchodzić we współpracę wspomniany tłok grzyba w gazowo-szczelny sposób w celu zapobiegania uchodzenia gazu z komory zaworu do komory pośredniej, oraz zespół elastyczny (34), którego zadaniem jest wywieranie nacisku na korpus grzybka, tak by wchodził on we współpracę ze wspomnianymi występami gniazdowymi.

190 205
6. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że pomocniczy zespół zaworowy zawiera korpus sterujący (29), który jest umieszczony w uchwycie butli (21), tworzy górne ograniczenie komory pośredniej (38), posiada górną, spodnią i boczne ściany oraz ogranicza komorę sterującą (25), przy czym tak górna jak i spodnia ściana posiadają szczelinę, a boczna ściana posiada zewnętrzną powierzchnię oddaloną od wewnętrznych powierzchni uchwytu butli, tak że wyznaczone jest przejście dla gazu (26) pozostające w łączności z przewodem, który prowadzi gaz do głowicy napowietrzającej, natomiast występ gniazdowy (47) jest wyznaczony w dolnej powierzchni górnej ściany (43) wokół wspomnianej szczeliny górnej ściany (46).
7. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że pomocniczy zespół zaworowy zawiera nurnik (22) suwający się w uchwycie butli i w korpusie sterującym pomiędzy dolną skrajną pozycją i górną skrajną pozycją oraz posiadający (patrząc w kierunku od góry do dołu) trzon (24) przechodzący przez wspomnianą szczelinę (46) górnej ściany korpusu sterującego tłok (39) znajdujący się we wspomnianej komorze sterującej (25), trzonek (41) posiadający przekrój poprzeczny zasadniczo mniejszy niż przekrój poprzeczny trzonu nurnika i umieszczony w komorze sterującej, oraz suwliwą głowicę (42), która uszczelnia lub otwiera szczelinę (48) spodniej ściany komory sterującej (44).
8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że gdy nurnik (22) znajduje się w swej górnej skrajnej pozycji, tłok nurnika (39) w sposób ciasny sprzęga występ gniazdowy (47) korpusu sterującego (29), a głowica nurnika (42) uszczelnia szczelinę w spodniej ścianie komory sterującej, tak że komora sterująca jest dokładnie uszczelniona.
9. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że pomocniczy zespół zaworowy zawiera nurnik (22) suwający się w uchwycie butli (21) i w korpusie sterującym (29) pomiędzy dolną skrajną pozycją i górną skrajną pozycją oraz posiadający (patrząc w kierunku od góry do dołu) trzon (24) przechodzący przez wspomnianą (46) szczelinę górnej ściany korpusu sterującego, tłok (39) znajdujący się we wspomnianej komorze sterującej (25), trzonek (41) posiadający przekrój poprzeczny zasadniczo mniejszy niż przekrój poprzeczny trzonu nurnika i umieszczony w komorze sterującej, oraz suwliwą głowicę (42), która uszczelnia lub otwiera szczelinę spodniej ściany komory sterującej, oraz znamienne tym, że gdy nurnik jest przesuwany do jego skrajnej dolnej pozycji w wyniku ręcznego naciśnięcia dźwigni uruchamiającej (13), tłok nurnika opuszcza występ gniazdowy (47) korpusu sterującego (29), a głowica nurnika (42) jest przemieszczana poniżej szczeliny (48) dolnej ściany komory sterującej i wchodzi we współpracę z trzpieniem grzybka (33) zaworu butli, tak by zwolnić tłok grzybka (32) z występu gniazdowego (50) korpusu zaworu wbrew reakcji zespołu elastycznego (34), w wyniku czego gaz może swobodnie przepływać z butli z gazem do komory zaworu (31), następnie z tej komory do komory pośredniej (38), z komory pośredniej do komory sterującej (25), a stamtąd do przejścia dla gazu (26) pozostającego w łączności z przewodem (20), który prowadzi gaz do głowicy napowietrzającej (61').
10. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że tłok grzybka (32) zawiera element elastomerowy (36) przystosowany do współpracy z występem gniazdowym (50) korpusu zaworu wokół wylotu (51) do komory pośredniej (38).
11. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że szczelina (48) spodniej ściany korpusu sterującego (48) jest wyposażona w uszczelkę (49), przy czym gdy nurnik (22) jest w skrajnej górnej pozycji, wówczas głowica nurnika (42) wchodzi w szczelną współpracę ze wspomnianą uszczelką, w wyniku czego następuje uszczelnienie szczelin (48, 46).
12. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że w uchwycie butli (21) ograniczony jest cylinder prowadzący (23), a trzon nurnika (24) jest w nim umieszczony w sposób suwliwy, przy czym zespół uszczelniający (40) umieszczony jest pomiędzy wspomnianym cylindrem i trzonem.
13. Urządzenie zabezpieczające do urządzenia do napowietrzania płynu, które to urządzenie zawiera butlę z gazem posiadającą zawór i butelkę zawierającą płyn do napowietrzania, znamienne tym, że zawiera pomocniczy zawór posiadający komorę sterującą (25), szczeliny (48, 46) do umożliwiania przechodzenia gazu przez wspomnianą komorę, tak by przepływał on z zaworu butli z gazem do wspomnianej butelki, oraz zespół (22) do uszczelniania wspomnianych szczelin w celu zatrzymywania przepływu gazu, chyba że zespół uszczelniający jest ustawiony w pozycji nieaktywnej przez zespół kinematyczny.

190 205
14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że zespół uszczelniający zawiera nurnik (22) posiadający pierwszą i drugą powierzchnię wystawione na działanie ciśnienia w komorze wewnętrznej (25), przy czym wspomniana pierwsza powierzchnia ma obszar większy niż druga powierzchnia, w wyniku czego wytwarzana jest siła nacisku popychająca nurnik do uszczelniania szczelin w komorze sterującej zaworu pomocniczego.
15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że zawór pomocniczy jest umieszczony ponad zaworem butli z gazem (32, 33), a pierwsza i druga powierzchnia nurnika są, odpowiednio, dolną i górną powierzchnią.
16. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że różnica pomiędzy obszarami pierwszej i drugiej powierzchni wystawionych na działanie ciśnienia w komorze sterującej (25) jest wystarczająca do wytworzenia siły nacisku popychającej nurnik (22) do uszczelnienia (46, 48) szczelin komory sterującej (25) zaworu pomocniczego gdy zawór butli z gazem nie jest w pełni zamknięty.
17. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że zawiera komorę sterującą (25), posiadającą pierwszą szczelinę (48) pozostającą w łączności z wylotem zaworu butli z gazem oraz drugą szczelinę (46, 26) pozostającą w łączności z zespołem przewodów prowadzącym gaz do butelki, zespół nurnika (22), który jednocześnie uszczelnia wspomniane szczeliny w czasie gdy zawór butli (30) jest zamknięty i zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej, oraz jednocześnie zwalnia szczeliny gdy zespół uruchamiający zawór jest w pozycji aktywnej, przy czym wspomniany nurnik posiada takie obszary powierzchni wystawione na działanie ciśnienia gazu w komorze pośredniej (38), by wspomniane ciśnienie wytwarzało siłę przemieszczającą zespół nurnika jednocześnie z uszczelnieniem wspomnianych szczelin wspomnianej komory sterującej, w czasie gdy zawór butli nie jest w pełni zamknięty i zespół uruchamiający zawór jest w pozycji nieaktywnej.