PL193965B1 - Zawór samozamykający do pojemnika oraz zespół zaworu samozamykającego do pojemnika i pojemnika - Google Patents

Abstract

1. Zawór samozamykaj acy do pojemnika, który za- wiera pier scie n monta zowy, za pomoc a którego zawór jest obwodowo przymocowany do obudowy tak, aby zamkn ac otwór w obudowie, grzybek zaworu posiadaj a- cy otwieralny otwór dozuj acy, przemieszczalny osiowo wzgl edem tego pier scienia monta zowego pomi edzy po lo zeniem wysuni etym bed acym po lo zeniem dozowa- nia, w którym otwór jest otwarty i produkt jest dozowany pod ci snieniem a po lo zeniem wci agni etym, b ed acym po lo zeniem spoczynkowym, w którym otwór dozuj acy jest zamkni ety, za s grzybek zaworu tworzy uszczelnie- nie, oraz sciank e laczaca, pozbawion a otworów i ela- styczn a, znamienny tym, ze scianka laczaca (24) zawiera zewn etrzn a cz esc (56) i wewn etrzn a cz esc umieszczone kolejno pomi edzy pier scieniem monta zo- wym (20) i grzybkiem (22) zaworu, i po laczone ze sob a V-kszta ltnym kolankiem (58) przy czym zewn etrzna cz es c (56) jest umieszczona pomi edzy pier scieniem mon- ta zowym (20) a kolankiem (58), za s wewn etrzna cz es c jest ustawiona ogólnie w kierunku osiowym od kolanka (58) do obwodowego zamocowania do grzybka (22) zaworu, przy czym scianka lacz aca (24) posiada zwi ekszon a grubo sc na kolanku (58). PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór samozamykający do pojemnika oraz zespół zaworu samozamykającego do pojemnika i pojemnika.

Wynalazek dotyczy zaworu, który otwiera się w odpowiedzi na podwyższone ciśnienie płynnego produktu w pojemniku, i który zamyka się automatycznie z powrotem w sposób samouszczelniający, kiedy ciśnienie zostaje obniżone do wartości poniżej ciśnienia otoczenia.

Zawory samozamykające są dobrze znane w literaturze patentowej, a ich przykłady są ujawnione między innymi w opublikowanych zgłoszeniach patentowych nr EP 0545678, EP 0395380, FR 996998, US 2758755, US 2175052 i WO 97/05055. Zawory samozamykające były proponowane do stosowania dla wielu różnych płynnych produktów, na przykład keczupów, oraz wyrobów gospodarstwa domowego, na przykład płynów do zmywania.

W niemieckim opisie patentowym nr DE 196 13 130 ujawniono zawór samozamykający, który zawiera pierścień montażowy, za pomocą którego zawór jest obwodowo przymocowany do obudowy tak, aby zamknąć otwór w obudowie, grzybek zaworu posiadający otwieralny otwór dozujący, przemieszczalny osiowo względem tego pierścienia montażowego pomiędzy położeniem wysuniętym będącym położeniem dozowania, w którym otwór jest otwarty i produkt jest dozowany pod ciśnieniem a położeniem wcią gniętym, będącym położeniem spoczynkowym, w którym otwór dozujący jest zamknięty, zaś grzybek zaworu tworzy uszczelnienie, oraz ściankę łączącą, pozbawioną otworów i elastyczną. Zawór posiada pogrubioną część jego ścianki łączącej ukształtowaną tak, aby tworzyć bierne oparcie z konstrukcją zamykającą, oraz z dalszą częścią ścianki łączącej. W szczególności, ścianka łącząca zaworu według DE 196 13 130 posiada V-kształtne kolanko zdolne do działania jak sprężyna przywracająca grzybek zaworu do jego położenia wciągniętego.

Wymagania stawiane zaworowi samozamykającemu, czyli dozowanie produktu w kontrolowany sposób, kiedy jest to potrzebne i automatyczne uszczelnianie go po dozowaniu, są w konflikcie ze sobą, jeśli rozpatruje się ukształtowanie zaworu. Pomiędzy różnymi wymaganiami, które mogą narzucać dalsze ograniczenia dla ukształtowania zaworu, znajduje się potrzeba przyjęcia przez grzybek zaworu położenia wysuniętego, w celu wykonania operacji dozowania, oraz zdolność zaworu do łatwego uszczelnienia, aby chronić go przed przypadkowym zadziałaniem albo przeciekaniem, przez przemieszczający się grzybek, z którym jest on połączony aż do momentu użycia. Dodatkowo, w celu uzyskania czystości działania, może być korzystne, aby grzybek zaworu cały czas wystawał z zamknięcia, w którym jest zamontowany zawór.

Dalszą pożądaną charakterystyką zaworu samozamykającego jest to, aby był on zdolny do napowietrzania przestrzeni pojemnika w odpowiedzi na małe wartości podciśnienia, które są w nim wytwarzane po dozowaniu. Ma to szczególne znaczenie, kiedy pojemnikami są ściskane butelki z tworzywa sztucznego, które ze względów ekonomicznych mają zmniejszoną grubość ścianek, na przykład 0,4 mm, oraz odpowiednio zmniejszoną zdolność do powrotu do początkowego kształtu, kiedy pozwala się im relaksować. Bez zdolności zaworu do napowietrzania pojemnik taki może być wystawiony na niewidoczne wgniatanie i zgniatanie jego ścianki korpusowej. Pożądane jest więc zadawalające napowietrzanie i zamykanie się zaworu samozamykającego w odpowiedzi na podciśnienie o wielkości 1 kPa albo mniejsze.

W próbach speł nienia róż nych wymagań im narzucanych, znane zawory samozamykają ce był y wykonywane z substancji posiadającej takie właściwości fizyczne jak elastyczność i sprężystość. Szczególnie preferowany do tego celu był płynny krzem sprzedawany pod nazwą handlową Silopren, chociaż rozważano także zastosowanie elastomerów termoplastycznych.

Materiały te są drogie w porównaniu z żywicami termoplastycznymi zwykle używanymi do opakowań, a więc w celach oszczędnościowych pożądane jest, jako dalszy cel, zminimalizowanie masy materiału w zaworze.

Celem wynalazku jest opracowanie zaworu samozamykającego się, który zapewni dobrą szczelność.

Celem wynalazku jest zespół zaworu samozamykającego do pojemnika i pojemnika.

Zawór samozamykający do pojemnika, który zawiera pierścień montażowy, za pomocą którego zawór jest obwodowo przymocowany do obudowy tak, aby zamknąć otwór w obudowie, grzybek zaworu posiadający otwieralny otwór dozujący, przemieszczalny osiowo względem tego pierścienia montażowego pomiędzy położeniem wysuniętym będącym położeniem dozowania, w którym otwór jest otwarty i produkt jest dozowany pod ciśnieniem a położeniem wciągniętym, będącym położeniem

PL 193 965 B1 spoczynkowym, w którym otwór dozujący jest zamknięty, zaś grzybek zaworu tworzy uszczelnienie, oraz ściankę łączącą, pozbawioną otworów i elastyczną, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ścianka łącząca zawiera zewnętrzną część i wewnętrzną część umieszczone kolejno pomiędzy pierścieniem montażowym i grzybkiem zaworu, i połączone ze sobą V-kształtnym kolankiem przy czym zewnętrzna część jest umieszczona pomiędzy pierścieniem montażowym a kolankiem, zaś wewnętrzna część jest ustawiona ogólnie w kierunku osiowym od kolanka do obwodowego zamocowania do grzybka zaworu, przy czym ścianka łączącą posiada zwiększoną grubość na kolanku.

Korzystnie zewnętrzna część ścianki łączącej ma ogólnie kształt stożka ściętego, kiedy grzybek zaworu znajduje się w każdym z jego położeń wciągniętym i wysuniętym, oraz jest skierowana do wewnątrz i do dołu od grzybka w jego położeniu wciągniętym, zaś do wewnątrz i do góry w kierunku grzybka zaworu w jego położeniu wysuniętym.

Korzystnie zewnętrzna część ścianki łączącej jest umieszczona w płaskim, metastabilnym położeniu, gdy grzybek zaworu znajduje się pomiędzy położeniem wciągniętym i wysuniętym.

Korzystnie ścianka łącząca posiada obrócony do wewnątrz, zasadniczo promieniowo usytuowany kołnierz, za pomocą którego jest przymocowana do obrzeża grzybka zaworu, przy czym grubość grzybka zaworu zmniejsza się od obrzeża do wewnątrz, w kierunku otworu dozującego, zaś kołnierz ścianki łączącej posiada grubość, która wynosi najwyżej jedną trzecią grubości obrzeża grzybka zaworu, i posiada zerową sztywność zginania.

Korzystnie w położeniu wciągniętym zawór znajduje się w stanie nienaprężonym.

Korzystnie na wewnętrznej stronie ścianki łączącej w sąsiedztwie kolanka są umieszczone elementy wystające do wewnątrz.

Korzystnie elementami wystającymi do wewnątrz są występy umieszczone w odstępach od siebie tworzące pierścień.

Korzystnie elementami wystającymi do wewnątrz jest ciągły kołnierz.

Korzystnie zawór na połączeniu z obudową tworzy szczelne połączenie na pierścieniu montażowym.

Zawór samozamykający do pojemnika, który zawiera pierścień montażowy, za pomocą którego zawór jest obwodowo przymocowany do obudowy tak, aby zamknąć otwór w obudowie, grzybek zaworu posiadający otwór dozujący, ukształtowany w jego centralnej części i otwierający się dla umożliwienia dozowania produktu pod ciśnieniem, przy czym grzybek zaworu jest samozamykający tworząc uszczelnienie, przy znacznym obniżeniu ciśnienia produktu, oraz ściankę łączącą pozbawioną otworów i elastyczną, która łączy pierścień montażowy z grzybkiem zaworu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ścianka łącząca zawiera zasadniczo cylindryczną wewnętrzną część i obrócony do wewnątrz, zasadniczo promieniowo usytuowany kołnierz, poprzez który wewnętrzna część jest przymocowana do obrzeża grzybka zaworu przy czym grubość grzybka zaworu zmniejsza się od obrzeża do wewnątrz w kierunku otworu dozującego, a kołnierz ścianki łączącej posiada grubość, która wynosi najwyżej jedną trzecią grubości obrzeża oraz stanowi ruchomy zawias o zasadniczo zerowej sztywności zginania.

Zespół zaworu samozamykającego do pojemnika oraz pojemnika, w którym to zespole zawór ten zawiera pierścień montażowy, za pomocą którego zawór jest obwodowo przymocowany do obudowy tak, aby zamknąć otwór w obudowie, grzybek zaworu posiadający otwieralny otwór dozujący, przemieszczalny osiowo względem tego pierścienia montażowego pomiędzy położeniem wysuniętym będącym położeniem dozowania, w którym otwór jest otwarty i produkt jest dozowany pod ciśnieniem a położeniem wcią gniętym, będącym położeniem spoczynkowym, w którym otwór dozujący jest zamknięty, zaś grzybek zaworu tworzy uszczelnienie, oraz ściankę łączącą, pozbawioną otworów i elastyczną, zaś pojemnik ma obudowę z otworem, w którym jest umieszczony zawór, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zarówno w położeniu wciągniętym jak i wysuniętym ścianka łącząca zaworu i grzybek zaworu są oddalone od obudowy pojemnika.

Korzystnie w położeniu wysuniętym kolanko ścianki łączącej zaworu znajduje się w ograniczającym połączeniu z obudową pojemnika.

Korzystnie w położeniu wysuniętym zewnętrzna część ścianki łączącej znajduje się w ograniczającym połączeniu z obudową pojemnika.

Korzystnie na górnym obrzeżu grzybka zaworu znajduje się podatna i stożkowata warga, która przez cały czas podczas działania zaworu wystaje z obudowy pojemnika.

Dzięki temu, że zewnętrzna część ścianki łączącej może mieć zasadniczo kształt stożka ściętego, kiedy grzybek zaworu znajduje się w jednym z jego położenia wciągniętego i wysuniętego, rozcią4

PL 193 965 B1 gając się do wewnątrz i do dołu od grzybka zaworu w jego położeniu wciągniętym, oraz rozciągając się do wewnątrz i do góry w kierunku grzybka zaworu w jego położeniu wysuniętym to ścianka łącząca może być przystosowana do nadawania zaworowi dwustabilnych charakterystyk operacyjnych przy nadciśnieniu typowo 3 do 5 kPa.

Dzięki temu, że zewnętrzna część ścianki łączącej może być przystosowana do przemieszczania się z położenia zasadniczo stożka ściętego, rozciągającego się do wewnątrz i do dołu, do położenia zasadniczo płaskiego, metastabilnego, kiedy grzybek zaworu przemieszcza się pomiędzy jego położeniem wciągniętym i wysuniętym, to w ten sposób można zapewnić znaczące wspomaganie kolanka w sprężystym przywracaniu grzybka zaworu do jego położenia wciągniętego.

Dzięki temu, że położenie spoczynkowe zaworu podczas użytkowania jest takie samo jak położenie, w którym jest on wytwarzany, to w połączeniu z zasadniczym brakiem sztywności na zginanie kołnierza ścianki łączącej, następuje wzmocnienie napowietrzania pojemnika.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie zawór w pierwszym przykładzie wykonania wraz z sąsiadującą częścią obudowy, w której jest on zamontowany, pokazane w przekroju poprzecznym przy czym zawór jest przedstawiony w przekroju poprzecznym poprowadzonym wzdłuż średnicy i w położeniu wciągniętym czyli spoczynkowym; fig. 2A, fig. 2B, fig. 2C, fig. 2D, fig. 2E, fig. 2F, fig. 2G przedstawiają etapy działania zaworu z fig. 1 w celu dozowania produktu, a następnie powrotu do jego położenia wciągniętego; fig. 3 przedstawia zawór z fig. 1 w widoku perspektywicznym i widziany w przekroju poprzecznym poprowadzonym wzdłuż średnicy w większej skali niż na fig. 1 i fig. 2A do fig. 2G; fig. 4 przedstawia zawór według wynalazku w drugim przykładzie wykonania w przekroju poprzecznym poprowadzonym przez średnicę zaworu, fig. 5 przedstawia zawór według wynalazku, w trzecim przykładzie wykonania w przekroju poprzecznym poprowadzonym wzdłuż średnicy.

Jak pokazano na fig. 1 do fig. 3, zawór samozamykający 10 jest zamontowany w obudowie 12, której pokazana jest tylko część. Obudowa posiada otwór 13, w którym znajduje się zawór samozamykający 10. Obudowa 12 tworzy część zamknięcia z tworzywa sztucznego, które jest zamontowane na pojemniku z tworzywa sztucznego przeznaczonego do produktów żywnościowych w stanie płynnym albo innego produktu. Zamknięcie może być zatrzaskiwanym kapslem, ale zwykle jest to nakrętka.

Pojemnik (nie pokazany) jest ściskany w celu odprowadzania produktu przez zawór, oraz też jest on sprężysty tak, aby po operacji dozowania wytworzyć podciśnienie wewnątrz przedniej części 14 obudowy 12 pojemnika, oraz spowodować powrót zaworu 10 do stanu wciągniętego przedstawionego na fig. 1, takiego, jaki miał po uformowaniu. Zachowanie zaworu podczas jego ruchu dozującego i wcią gają cego zostanie poniż ej szczegół owo opisane.

Zawór samozamykający 10 jest jednolitą wypraską z odpowiedniego elastycznego i sprężystego materiału, przy czym preferowany jest płynny kauczuk silikonowy sprzedawany pod nazwą handlową Silopren. Posiada on trzy części, konkretnie pierścień montażowy 20, który tworzy ciągłe pogrubione obrzeże, grzybek 22 zaworu przemieszczający się osiowo wewnątrz pierścienia montażowego 20 pomiędzy położeniem wciągniętym przedstawionym na fig. 1 i położeniem wysuniętym, w którym ma miejsce dozowanie produktu z pojemnika - patrz fig. 2D, 2E - oraz ściankę łączącą 24 bez otworów, która łączy pierścień montażowy 20 z grzybkiem 22 zaworu.

Pierścień montażowy 20 mający trójkątny przekrój poprzeczny, posiada cylindryczną powierzchnię zewnętrzną 30, nachylone powierzchnie: górną powierzchnię 26 i dolną powierzchnię 28, które zbiegają się do wnętrza zaworu 10 w kierunku zamocowania ścianki łączącej 24.

W celu łączenia się i utrzymywania zaworu samozamykającego 10 obudowa 12 posiada górną część 32 i dolną część 34, które są wzajemnie zatrzaśnięte poprzez sprężyste połączenie dopełniających się ukształtowań zatrzaskowych 36 i 38. Przeciwległe nachylone powierzchnie: górnej części 32 i dolnej części 34 łączą się z górną powierzchnią 26 i dolną powierzchnią 28 pierścienia montażowego 20, w celu utrzymywania go bezpiecznie na miejscu w szczelny sposób.

W przedstawionym przykładzie wykonania dolna część 34 obudowy 12 tworzy integralną część nakrętki, na której jest zatrzaśnięta górna część 32 obudowy 12. Jednak poprzez odpowiednią modyfikację górna część może być umieszczona w zamknięciu, a dolna część może być dostarczona jako oddzielny element składowy, który jest do niej dopasowany.

Grzybek 22 zaworu ma kształt wklęsły patrząc od zewnątrz zamknięcia i posiada stopniowo zmniejszającą się grubość w kierunku jego linii środkowej XX od obrzeża 40 będącego powierzchnią cylindryczną, która tworzy jego obwód zewnętrzny. Jego zewnętrzna powierzchnia 42 ma kształt łukowaty, a jego wewnętrzna powierzchnia 48 też ma kształt łukowaty, z wyjątkiem centralnej płaszczyPL 193 965 B1 zny 51. Obrzeże 40 będącego powierzchnią cylindryczną i zewnętrzna powierzchnia 42 zbiegają się w ostrej koł owej wolnej krawę dzi 50, która tworzy najwyż szy punkt grzybka 22 zaworu, jak to pokazano na rysunku.

Jak pokazano na fig. 3 grzybek 22 zaworu jest ukształtowany z dwoma identycznymi prostymi nacięciami 52A, 52B, które przecinają się w ich punktach środkowych leżących na linii środkowej XX. Nacięcia 52A, 52B są prostopadłe do siebie nawzajem, a każde z nacięcie 52A, 52B rozciąga się na całej grubości grzybka 22 zaworu. W połączeniu ze sobą nacięcia 52A, 52B tworzą więc cztery indywidualnie przemieszczające się trójkątne języki 53 przymocowane do grzybka 22 zaworu wzdłuż boków kwadratu, których wierzchołki zbiegają się na linii środkowej XX.

Jeden z języków 53 jest w całości pokazany na fig. 3. Na fig. 3 jest także widoczny pierścień ukształtowany z ośmiu regularnie rozmieszczonych występów 54, które wystają do wewnątrz ze ścianki łączącej 24 sąsiadującej z jego dolną krawędzią 55. Występy 54 zapobiegają wchodzeniu zaworów jeden w drugi przed ich automatycznym włożeniem do obudów 12. Dla przejrzystości rysunku nie pokazano ich na innych figurach.

Ścianka łącząca 24 posiada zewnętrzną część 56 i wewnętrzną część 57 połączone kolankiem 58. Kiedy zawór samozamykający 10 znajduje się w położeniu wciągniętym, takim w jakim go uformowano, to znaczy takim jak pokazano na fig. 1, to część zewnętrzna ma kształt stożka ściętego skierowanego do wewnątrz i do dołu pomiędzy pierścieniem montażowym 20 i kolankiem 58. Wewnętrzna część 57 ścianki łączącej 24 ma kształt cylindryczny i rozciąga się osiowo pomiędzy kolankiem 58 i skierowanym promieniowo, krótkim i cienkim zakrę cają cym do wewną trz koł nierzem 60, poprzez który jest ona połączona z obrzeżem 40 grzybka 22 zaworu. Wysokość obrzeża 40 grzybka 22 zaworu wynosi 1,87 mm, a grubość kołnierza 60 wynosi 0,3 mm; tak więc grzybek 22 zaworu na połączeniu pomiędzy nimi jest więcej niż sześciokrotnie grubszy od kołnierza 60.

Kołnierz 60 jest przymocowany do obrzeża 40 grzybka 22 zaworu w odległości 0,46 mm poniżej górnej wolnej krawędzi 50. Część grzybka 22 zaworu umieszczona nad kołnierzem 60 i zawierająca wolną krawędź 50 tworzy odpowiednio zwężającą się do góry i podatną na nacisk wargę 59, która wspomaga przepływ produktu bez kapania oraz tworzenie szczelnego dla płynu uszczelnienia z płaską powierzchnią kapsla (nie pokazanego), jeśli jest to konieczne. W tym celu, jak widać na rysunku, warga 59 przez cały czas podczas działania zaworu wystaje ponad otaczającą powierzchnię górnej części 32 obudowy 12.

Zewnętrzna część 56 ścianki łączącej 24 jest nachylona pod kątem 45° względem linii środkowej XX zaworu, a więc i względem wewnętrznej części 57. Zasadniczo V-kształtne wycięcie, które powstaje pomiędzy tymi dwoma częściami 56, 57, jest oznaczone numerem odnośnika 72.

Ścianka zewnętrznej części 56 ma jednakową grubość, która wynosi 0,31 mm. Z wyjątkiem kołnierza 60, ścianka wewnętrzna części 57 ma również jednakową grubość, która wynosi 0,40 mm, to znaczy jest nieco większa niż grubość ścianki zewnętrznej części 56 i kołnierza 60.

Ścianki zewnętrznej części 56 posiada górną powierzchnię 62 i dolną powierzchnię 64, zaś ścianka wewnętrznej części 57 posiada zewnętrzną powierzchnię 66 i wewnętrzną powierzchnię 68. Dolna krawędź 55 ścianki łączącej 24 jest płaską powierzchnią pierścieniową ukształtowaną w miejscu, w którym wewnętrzna część 57 przecina dolną powierzchnię 64 części ścianki zewnętrznej u podstawy kolanka 58. Grubość kolanka 58 jest więc znaczna i wynosi 0,94 mm, mierząc od dolnego wewnętrznego naroża kolanka 58 do wycięcia 72 tworzącego kąt ostry, w którym przecinają się zwrócone do siebie powierzchnie odpowiednio 62, 66. Kolanko 58 odpowiednio posiada znaczną odporność na siły, które dążą do otwarcia go poprzez rozdzielenie powierzchni 62, 66 w tym miejscu. Jest ono zwłaszcza zdolne do zachowywania się jak sprężyna, co zostanie poniżej opisane.

Na fig. 3 pokazano również modyfikację zaworu, w której pierścień opisanych poprzednio oddalonych od siebie występów 54 jest zastąpiony wystającym do wewnątrz ciągłym kołnierzem 54A (pokazanym linia ciągłą i przerywaną) o prostokątnym przekroju, odpowiadającym co do lokalizacji i wymiarów przekroju (głębokość promieniowa i wysokość osiowa) wymiarom pierścienia występów 54. Oprócz zapobiegania wchodzeniu sąsiednich zaworów jeden w drugi przed ich złożeniem z obudowami 12, kołnierz 54A zwiększa sztywność ścianki łączącej 24 na kolanku 58 i pomaga w operacji formowania zaworu poprzez umożliwienie bezpiecznego trzymania zaworu w rdzeniu formy do czasu, aż może on być usunięty, przy pełnej kontroli, z rdzenia formy.

Na fig. 2 pokazano kolejne etapy działania zaworu przy dozowaniu produktu, a następnie wciągnięcie go wraz z dostarczeniem powietrza do wnętrza pojemnika.

PL 193 965 B1

Figura 2A jest kopią fig. 1 i przedstawia położenie wciągnięte zaworu 10, w jakim go uformowano, które pojawia się, kiedy na ściance pojemnika występuje niewielka albo zerowa różnica ciśnienia.

Kiedy zachodzi potrzeba dozowania produktu to pojemnik jest ściskany przez użytkownika w celu wytworzenia wewną trz pojemnika znacznego nadciśnienia, wynoszącego przeważnie 3 do 5 kPa. W odpowiedzi na to ciśnienie grzybek 22 zaworu podnosi się, czemu towarzyszy odwrócenie zewnętrznej części 56 ścianki łączącej 24 z jej pierwotnego położenia „dolnego” (to znaczy skierowanego do dołu i do wewnątrz) do położenia „górnego” (to znaczy skierowanego do góry i do wewnątrz), które ma miejsce podczas dozowania produktu (patrz fig. 2E).

W każ dym z tych położe ń „dolnym” i „górnym” zewnętrzna część 56 ma ogólnie kształt stożka ściętego. W jej ruchu pomiędzy tymi położeniami przechodzi ona przez metastabilne położenie pośrednie przedstawione na fig. 2B, w którym powstaje w niej maksymalne naprężenie wewnętrzne i energia. Nadaje ono więc zaworowi przy dodatnim ciśnieniu pożądane dwustabilne charakterystyki operacyjne. Na fig. 2C zewnętrzna część 56 zbliża się do położenia „górnego”; a na fig. 2D i 2E osiąga ona położenie „górne”.

Ruch zewnętrznej części 56 jest w większości bierny i spowodowany działaniem osiowych sił przekazywanych jej przez wewnętrzną część 57. Jednak mniejsza część tej siły poruszającej będzie wytwarzana przez ciśnienie produktu wywierane na samą zewnętrzną część 56.

Jak należy wywnioskować z porównania fig. 2A do fig. 2E, ruchowi zewnętrznej części 56 towarzyszy ruch zawiasowy ścianki zewnętrznej na pierścieniu montażowym 20 w miejscu połączenia pomiędzy nimi, razem z otwieraniem się kolanka 58 do kąta rozwartego wynoszącego około 120°, w jego wycięciu 72. Pojawi się także pewne zniekształcenie ścianek części 56, 57, zarówno w odpowiedzi na ciśnienie produktu jak i w celu dostosowania się do otwierania się kolanka 58 i jego ruchu postępowego do wewnątrz, który towarzyszy odwracaniu się zewnętrznej części 56. Jednak przez cały czas zewnętrzna część 56 przyjmuje kształt stożka ściętego albo płaszczyzny, zaś wewnętrzna część 57 pozostaje zasadniczo cylindryczna.

Porównanie fig. 2A do fig. 2E jasno pokazuje zachowanie grzybka 22 zaworu podczas ruchu z jego położ enia wciągniętego z fig. 2A do jego wysuniętego położenia dozowania (fig. 2E). Staje się wyraźnie widoczne, że w odpowiedzi na ciśnienie produktu grzybek 22 zaworu staje się stopniowo coraz mniej wklęsły a coraz bardziej spłaszczony, kiedy języki 53 wyginają się i obracają w kierunku górnym dookoła ich miejsca zamocowania do pozostałej części grzybka 22 zaworu. Mniej więcej w tym samym czasie kiedy osiągane jest wysunięte położenie grzybka 22 zaworu (fig. 2D), przeważnie i typowo pod ciśnieniem 5 kPa do 8 kPa, języki 59 przekraczają nieruchome centralne położenie, w którym są one ustawiane zasadniczo współpłaszczyznowo; a nastę pnie, wraz z dalszym wyginaniem i ruchem obrotowym w kierunku górnym, oddzielają się one od siebie nawzajem w celu pozostawienia otworu o kształcie ogólnie krzyżowym, przez który może być dozowany produkt, zgodnie ze strzałką 70.

Po zakończeniu dozowania użytkownik poluźnia swój chwyt na pojemniku i ciśnienie w przedniej części 14 pojemnika spada, a na koniec, kiedy pojemnik powraca do pierwotnego kształtu, staje się ujemne. W odpowiedzi na spadek ciśnienia grzybek 22 zaworu jest szybko przemieszczany z powrotem do położenia wciągniętego dzięki sprężystości kolanka 58 wraz z niewielkim wkładem relaksacji naprężeń wzdłużnych w częściach składowych ścianki łączącej 24. W tym samym czasie grzybek 22 zaworu powraca do położenia początkowego dzięki sprężystości zapewnianej przez jego własne względnie grubościenne ukształtowanie. Na fig. 2F pokazano ten układ. Zawór 10 znajduje się w tym samym położeniu co na fig. 1, fig. 2A i fig. 3, ale w tym czasie ciśnienie w przedniej części 14 pojemnika staje się ujemne i wymagane jest napowietrzanie aby pojemnik odzyskał pełny kształt. Jest to osiągane poprzez kontynuację wyginającego do dołu i zawiasowego ruchu języków 53 względem grzybka 22 jako całości do czasu aż mogą się one wystarczająco oddzielić, aby umożliwić powietrzu likwidację różnicy ciśnień. W ten sposób można uniknąć wgniatania i zgniatania pojemnika. Na fig. 2G przedstawiony jest otwór napowietrzający 71. Po napowietrzeniu języki 53 powracają do położenia przedstawionego na fig. 2F.

Sprężyste działanie kolanka 58 wspomaga po dozowaniu ruch grzybka 22 zaworu z powrotem do jego położenia wciągniętego. Ma to szczególne znaczenie, jeśli rozpatrywany pojemnik jest ukształtowaniem cienkościennym (na przykład ma grubość mniejszą niż 0,4 mm, albo jeszcze mniejszą) i posiada odpowiednio ograniczoną sprężystość. Kolanko 58 zapewnia szybkie działanie przywracające zaworowi poprzedni kształt i dostarcza zawór o pozytywnym „odczuciu” dla użytkownika.

PL 193 965 B1

Jak wcześniej wspomniano, kołnierz 60, który łączy ściankę łączącą 24 z grzybkiem 22 zaworu jest cienki i ma grubość tylko 0,3 mm. Z fig. 2A do fig. 2E widać, że kiedy zawór 10 przemieszcza się w kierunku jego położ enia dozowania (fig. 2E), to wymaga się, aby obrzeże 40 grzybka 22 zaworu i ta część ścianki łączącej 24, która leży naprzeciwko, były oddzielone od siebie. Ponieważ posiada on niewielką albo zerową sztywność na zginanie, to kołnierz 60 wykazuje niewielką albo zerową odporność na ten ruch oddzielający. Działa on zasadniczo jak ruchome mocowanie zawiasowe, poprzez które ruchy postępowe grzybka 22 zaworu i ścianki łączącej 24 mogą być przekazywane z jednego do drugiego. Ponadto, ponieważ położenie wciągnięte zaworu (pokazane na fig. 2A, 2F) jest także położeniem, w którym został on wytworzony i uformowany, to w kołnierzu 60 zasadniczo nie występują naprężenia, kiedy zawór 10 znajduje się w tym położeniu. Z powodu tego braku naprężeń jakakolwiek sztywność na zginanie, którą posiada kołnierz 60, nie będzie wytwarzała sił skręcających w grzybku 22 zaworu, w sensie opierania się odkształcaniu grzybka 22 zaworu, które jest wymagane w celu napowietrzania pojemnika, to znaczy takiemu, jakie przedstawiono na fig. 2G. Zgłaszający uważają, że grubość kołnierza 60 powinna wynosić najwyżej jedną trzecią grubości obrzeża grzybka 22 zaworu.

W drugim przykł adzie wykonania, przedstawionym na fig. 4, zawór 10 jest dokładnie taki jak ten opisany w odniesieniu do pierwszego przykładu wykonania i zgodnie z tym nie jest powtórnie opisywany. Jednak obudowa 12 pojemnika jest zmodyfikowana przez umieszczenie na jej górnej części 32 skierowanego promieniowo wewnętrznego występu 74. Kiedy ścianka łącząca 24 przemieszcza się ogólnie do góry i na zewnątrz podczas jej ruchu mającego się zakończyć dozowaniem produktu, to jej kolanko 58 przemieszcza się do gniazdowego połączenia z występem 74 obudowy 12 tak, aby określić pionowe położenie, które grzybek 22 przyjmuje w celu dozowania produktu z pojemnika - patrz fig. 4C. W przeciwieństwie do tego, w pierwszym przykładzie wykonania ścianka łącząca nie łączy się z obudową , a położenie grzybka słu żące do dozowania jest określone w całości przez dynamiczną równowagę sił w ściance łączącej i w grzybku 22 zaworu.

Na fig. 4A, fig. 4B i fig. 4C pokazano etapy działania zaworu odpowiadające tym przedstawionym odpowiednio na fig. 2A, fig. 2B i fig. 2C. Etapy działania zaworu odpowiadające tym z fig. 2D do fig. 2E podobnie im odpowiadają, ale nie są przedstawione.

Na fig. 5A, fig. 5B, fig. 5C pokazano trzeci przykład wykonania wynalazku jako podobny do tego z fig. 4 w tym, że położenie dozowania grzybka 22 zaworu jest podobnie określone połączeniem ścianki łączącej 24 z górną częścią 32 obudowy 12 pojemnika. W tym przykładzie wykonania wykonane jest połączenie pomiędzy górną powierzchnią 62 zewnętrznej części 56 i dopełniającą dolną powierzchnią 75 pierścieniowego występu 76 ukształtowanego na górnej części 32 obudowy 12.

Połączenie z obudową 12 pojemnika ogranicza ruch do góry zewnętrznej części 56 ścianki łączącej 24 do zasadniczo poziomego i płaskiego położenia przedstawionego na fig. 5B i fig. 5C. Należy podkreślić, że odpowiada to w przybliżeniu niestabilnemu położeniu przedstawionemu na fig. 2B i fig. 4B z wcześniejszych przykładów wykonania. Poprzez powrót do jej nienaprężonego, niskoenergetycznego stanu, zewnętrzna część 56 wspomaga kolanko 58, aby w sprężyście przywrócić zawór po dozowaniu produktu do jego położenia wciągniętego.

Jak widać zwłaszcza na fig. 5A zewnętrzna część 56 i wewnętrzna część 57 ścianki łączącej 24 są dłuższe niż we wcześniejszych przykładach wykonania, przy czym są one odpowiednio nachylone względem siebie w kolanku 58 i ustawione pod bardziej ostrym kątem wynoszącym w przybliżeniu 30°. Ta zwiększona długość części ścianki łączącej 24 częściowo wyrównuje ograniczony możliwy ruch spowodowany połączeniem z występem 76, jak to opisano powyżej.

Na fig. 5A, fig. 5B i fig. 5C pokazano etapy działania zaworu, które odpowiadają tym z fig. 2A, fig. 2B i fig. 2E z pierwszego przykładu wykonania.

W przykładach wykonania wynalazku opisanych powyżej grzybki 22 zaworu i ich mocowanie do ścianki łączącej 24 poprzez kołnierz 60 są identyczne, a z powodu izolacyjnego działania kołnierza 60 łączącego, grzybki 22 zaworu działają w zasadniczo identyczny sposób.

We wszystkich opisanych powyżej przykładach wykonania obrzeże grzybka 22 zaworu przez cały czas wystaje z sąsiadującej otaczającej części obudowy 12, zwłaszcza w położeniu spoczynkowym zaworu. Wraz z nadaniem odpowiedniego kształtu podatnej części zwanej wargą 59, która tworzy obrzeże zaworu, to wystawanie pomaga w niezakłóconym działaniu zaworu podczas dozowania, przy niewielkim albo zerowym kapaniu, kiedy pojemnik zostanie z powrotem odwrócony po dozowaniu do dolnego położenia zaworu. Jeśli o to chodzi, to należy zauważyć, że wynalazek może być stosowany dla pojemników, które normalnie znajdują się w położeniu z zaworem na dole, takich jak na

PL 193 965 B1 przykład dozowniki mydła w płynie przeznaczone do montażu na ścianie w położeniu odwróconym, jak również dla pojemników, które wymagają odwrócenia po użyciu.

Claims (14)

1. Zawór samozamykają cy do pojemnika, który zawiera pierś cień montaż owy, za pomoc ą którego zawór jest obwodowo przymocowany do obudowy tak, aby zamknąć otwór w obudowie, grzybek zaworu posiadający otwieralny otwór dozujący, przemieszczalny osiowo względem tego pierścienia montażowego pomiędzy położeniem wysuniętym będącym położeniem dozowania, w którym otwór jest otwarty i produkt jest dozowany pod ciśnieniem a położeniem wciągniętym, będącym położeniem spoczynkowym, w którym otwór dozujący jest zamknięty, zaś grzybek zaworu tworzy uszczelnienie, oraz ściankę łączącą, pozbawioną otworów i elastyczną, znamienny tym, że ścianka łącząca (24) zawiera zewnętrzną część (56) i wewnętrzną część (57) umieszczone kolejno pomiędzy pierścieniem montażowym (20) i grzybkiem (22) zaworu, i połączone ze sobą V-kształtnym kolankiem (58) przy czym zewnętrzna część (56) jest umieszczona pomiędzy pierścieniem montażowym (20) a kolankiem (58), zaś wewnętrzna część (57) jest ustawiona ogólnie w kierunku osiowym od kolanka (58) do obwodowego zamocowania do grzybka (22) zaworu, przy czym ścianka łącząca (24) posiada zwiększoną grubość na kolanku (58).

2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzna część (56) ścianki łączącej (24) ma ogólnie kształt stożka ściętego, kiedy grzybek (22) zaworu znajduje się w każdym z jego położeń wciągniętym i wysuniętym, oraz jest skierowana do wewnątrz i do dołu od grzybka (22) w jego położeniu wciągniętym, zaś do wewnątrz i do góry w kierunku grzybka (22) zaworu w jego położeniu wysuniętym.

3. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzna część (56) ścianki łączącej (24) jest umieszczona w płaskim, metastabilnym położeniu, gdy grzybek (22) zaworu znajduje się pomiędzy położeniem wciągniętym i wysuniętym.

4. Zawór według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że ścianka łącząca (24) posiada obrócony do wewnątrz, zasadniczo promieniowo usytuowany kołnierz (60), za pomocą którego jest przymocowana do obrzeża (40) grzybka (22) zaworu, przy czym grubość grzybka (22) zaworu zmniejsza się od obrzeża (40) do wewnątrz, w kierunku otworu dozującego (70), zaś kołnierz (60) ścianki łączącej (24) posiada grubość, która wynosi najwyżej jedną trzecią grubości obrzeża (40) grzybka (22) zaworu, i posiada zerową sztywność zginania.

5. Zawór według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, ż e w położ eniu wciągniętym zawór (10) znajduje się w stanie nienaprężonym.

6. Zawór według zastrz. 4, znamienny tym, że na wewnętrznej stronie ścianki łączącej (24) w sąsiedztwie kolanka (58) są umieszczone elementy wystające do wewnątrz.

7. Zawór według zastrz. 6, znamienny tym, ż e elementami wystają cymi do wewnątrz są występy (54) umieszczone w odstępach od siebie tworzące pierścień.

8. Zawór wedł ug zastrz. 6, znamienny tym, ż e elementami wystają cymi do wewną trz jest cią gły kołnierz (54A).

9. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że na połączeniu z obudową (12) tworzy szczelne połączenie na pierścieniu montażowym (20).

10. Zawór samozamykający do pojemnika, który zawiera pierścień montażowy, za pomocą którego zawór jest obwodowo przymocowany do obudowy tak, aby zamknąć otwór w obudowie, grzybek zaworu posiadający otwór dozujący, ukształtowany w jego centralnej części i otwierający się dla umożliwienia dozowania produktu pod ciśnieniem, przy czym grzybek zaworu jest samozamykający tworząc uszczelnienie, przy znacznym obniżeniu ciśnienia produktu, oraz ściankę łączącą pozbawioną otworów i elastyczną, która łączy pierścień montażowy z grzybkiem zaworu, znamienny tym, że ścianka łącząca (24) zawiera zasadniczo cylindryczną wewnętrzną część (57) i obrócony do wewnątrz, zasadniczo promieniowo usytuowany kołnierz (60), poprzez który wewnętrzna część (57) jest przymocowana do obrzeża (40) grzybka (22) zaworu przy czym grubość grzybka (22) zaworu zmniejsza się od obrzeża (40) do wewnątrz w kierunku otworu dozującego (70), a kołnierz (60) ścianki łączącej (24) posiada grubość, która wynosi najwyżej jedną trzecią grubości obrzeża (40) oraz stanowi ruchomy zawias o zasadniczo zerowej sztywności zginania.

PL 193 965 B1

11. Zespół zaworu samozamykającego do pojemnika oraz pojemnika, w którym to zespole zawór ten zawiera pierścień montażowy, za pomocą którego zawór jest obwodowo przymocowany do obudowy tak, aby zamknąć otwór w obudowie, grzybek zaworu posiadający otwieralny otwór dozujący, przemieszczalny osiowo względem tego pierścienia montażowego pomiędzy położeniem wysuniętym będącym położeniem dozowania, w którym otwór jest otwarty i produkt jest dozowany pod ciśnieniem a położeniem wciągniętym, będącym położeniem spoczynkowym, w którym otwór dozujący jest zamknięty, zaś grzybek zaworu tworzy uszczelnienie, oraz ściankę łączącą, pozbawioną otworów i elastyczną , zaś pojemnik ma obudow ę z otworem, w którym jest umieszczony zawór, znamienny tym, że zarówno w położeniu wciągniętym jak i wysuniętym ścianka łącząca (24) zaworu (10) i grzybek (22) zaworu są oddalone od obudowy (12) pojemnika.

12. Zespół według zastrz. 11, znamienny tym, że w położeniu wysuniętym kolanko (58) ścianki łączącej (24) zaworu (10) znajduje się w ograniczającym połączeniu z obudową (12) pojemnika.

13. Zespół według zastrz. 11, znamienny tym, że w położeniu wysuniętym zewnętrzna część (56) ścianki łączącej (24) znajduje się w ograniczającym połączeniu z obudową (12) pojemnika.

14. Zespół według zastrz. 11, znamienny tym, że na górnym obrzeżu grzybka (22) zaworu znajduje się podatna i stożkowata warga (59), która przez cały czas podczas działania zaworu (10) wystaje z obudowy (12) pojemnika.