PL198982B1 - Korpus zaworowy - Google Patents

Abstract

Zawór odcinaj acy z lo zony z pojemnika (3) wyposa zonego w zaworowe gniazdo (4) jak równie z z korpusu zaworowego (2, 22, 42), który jest ruchomy poprzez otwór ograniczony przez zaworowe gniazdo (4) w celu zapewnie- nia uszczelnienia. Korpus zaworowy (2, 22, 42) ma sto zkow a lub kulist a kraw ed z odcinaj ac a i jest do laczony do pojemnika (3) za pomoc a gi etkiej lacz acej miski (5). Umo zliwia to boczne przemieszczanie korpusu zaworowego (2, 22, 42), inaczej mówi ac prostopadle do kierunku zamykania, przez co uzyskuje si e otwieranie zaworu odcinaj acego. Pojemnik (3) mo ze za- wiera c dowolna konstrukcj e znan a ze stanu techniki. PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotowy wynalazek dotyczy korpusu zaworowego według przedznamiennej części zastrz. 1, zawierającego zamykającą część w kształcie korka z zamykającą powierzchnią oraz mocującą część, która otacza część zamykającą i jest przegubowo dołączona do części zamykającej.

Korpus zaworowy w połączeniu z gniazdem zaworowym jest znany z publikacji US 1907358. Część zamykająca jest kulista przy swobodnym końcu w celu sprzęgania z powierzchnią gniazda zaworowego. Z drugiej strony część zamykająca jest wyposażona w płytkę, która (w położeniu działania) przebiega poziomo. Ta poziomo przebiegająca płytka jest dołączona przegubowo po jednej stronie do konstrukcji mocującej i jest wyposażona w sprężynę po drugiej stronie. Zawór taki działa jako zawór bezpieczeństwa przy nadmiernym ciśnieniu.

Znane są zawory odcinające, przeznaczone do utrzymywania podciśnienia wewnątrz pojemnika, takiego jak garnek, puszka lub butelka. Przykładem jest zawór odcinający przedstawiony w patencie europejskim 0234607 na rzecz Vacu Products. Patent ten przedstawia część wykonaną ze stosunkowo miękkiego materiału i wyposażoną w szczelinowy otwór. Taki zawór odcinający jest przeznaczony zwłaszcza do zastosowań podciśnieniowych i na skutek działającego podciśnienia przeciwległe krawędzie szczeliny będą dociskane do siebie. Zawór odcinający jest otwierany przez przyłożenie siły ściskającej w kierunku prostopadłym do kierunku szczeliny, na skutek czego szczelina zostaje zmuszona do otwarcia. Chociaż taki zawór odcinający działa dobrze, wymaga on stosunkowo dużej ilości materiału i ma stosunkowo dużą wysokość konstrukcyjną.

Publikacja US-A-3977575, odpowiadająca przedznamiennej części zastrz. 1, opisuje zawór przeznaczony do stosowania przy napełnianiu opakowania ciśnieniowego, przy czym płyn pod ciśnieniem jest wprowadzany wokół zaworu, a następnie zawór jest wciskany w szyjkę w celu szczelnego zamknięcia pojemnika.

Celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie bardziej zwartej konstrukcji zaworu odcinającego o mniejszej wysokości, za pomocą którego można jeszcze łatwo zlikwidować stan zamknięcia zaworu odcinającego.

Cel ten osiągnięto przez zawór odcinający typu opisanego powyżej, posiadający cechy znamienne podane w zastrz. 1.

Według wynalazku ruch otwierania korpusu zaworowego uzyskuje się w niezwykle prosty sposób przez przechylenie mającej kształt korka części zamykającej za pomocą części poruszającej. Ta część poruszająca jest wyposażona bezpośrednio w część zamykającą.

Według wynalazku ruch otwierania korpusu zaworowego uzyskuje się w niezwykle prosty sposób przez przechylenie zamykającej części w kształcie korka za pomocą części poruszającej. Część poruszająca jest usytuowana w jednej linii z częścią zamykającą. Konstrukcja taka jest niezwykle prosta do wykonania i obsługi.

Według wynalazku samo przemieszczenie korpusu zaworowego w kierunku bocznym względem gniazda zaworu lub pojemnika wystarcza do otworzenia zaworu odcinającego. Inaczej mówiąc, ruch przechylny powierzchni odcinającej (teoretycznie krawędzi odcinającej) jest w rzeczywistości realizowany wokół punktu usytuowanego na osi wzdłużnej elementu poruszającego część zamykającą. W normalnym położeniu ta oś jest linią pionową. Oznacza to, że ruch korpusu zaworowego od gniazda zaworu jest powodowany przez przechylenie i/lub odkształcenie. Jest to uzyskiwane przez giętką część łączącą pomiędzy korpusem zaworowym a pojemnikiem. Należy rozumieć, że gniazdo zaworowe może być integralne z pojemnikiem i być wykonane z tego samego materiału. Powierzchnia styku z korpusem zaworowym, inaczej mówiąc krawędź ograniczająca otwór, który ma być odcinany, może być stożkowa lub prostokątna, albo też może być dowolnego kształtu znanego ze stanu techniki. Należy rozmieć, że pojemnik może stanowić dowolną konstrukcję znaną ze stanu techniki. Nieograniczającymi przykładami, które można wymienić, co pojemniki, w których należy uzyskać podciśnienie. Takie pudełka lub puszki są zwykle wyposażone w pokrywę, a opisany powyżej pojemnik może stanowić część takiej pokrywy, inaczej mówiąc może być integralny z nią. Jednakże opisany powyżej zawór odcinający może również być używany na butelkach itp. W takim przypadku pojemnik może być oddzielną częścią, ale może również stanowić szyjkę danej butelki. Zwykle zawór odcinający według przedmiotowego wynalazku będzie stosowany głównie tam, gdzie ważne jest wytworzenie podciśnienia. Jeżeli połączenie pomiędzy korpusem zaworowym a pojemnikiem jest częścią, która jest zamknięta dookoła, ważne jest zastosowanie dalszego otworu, poprzez który może przemieszczać się powietrze lub gaz. Jest faktem, że otwór pojawiający się, gdy korpus zaworowy jest przemieszczany

PL 198 982 B1 względem gniazda zaworu, musi być doprowadzony do połączenia ze środowiskiem lub pewną inną konstrukcją. Taką inną konstrukcję może stanowić na przykład pompa próżniowa. Tam, gdzie stosuje się pompę próżniową, korpus zaworowy będzie przemieszczany w kierunku zasadniczo prostopadłym do powierzchni otworu gniazda zaworowego podczas odpompowywania. Jeżeli w późniejszym etapie potrzebne jest usunięcie podciśnienia, można to osiągnąć szybko przez naciśnięcie w bok korpusu zaworowego, a w takim przypadku powietrze ze środowiska jest dostarczane poprzez opisany powyżej otwór.

Korpus zaworowy może być wyposażony w część, która wystaje ponad połączenie z częścią łączącą. Użytkownik może działać na tę część łączącą w celu otworzenia zaworu odcinającego. Ponieważ różne części mogą być wykonane jako niezwykle zwarte, można w ten sposób uzyskać konstrukcję niezwykle miniaturową. Jest to ważne, na przykład wtedy, gdy różne pojemniki mają być ustawione w stos. W takim przypadku możliwe jest, by pojemnik ustawiany w stosie miał w środku niewielkie zagłębienie wystarczająco duże, by zmieścił się w nie zawór odcinający według wynalazku.

Jeżeli połączenie pomiędzy korpusem zaworowym a pojemnikiem jest zamknięte, a otwór istnieje albo w pojemniku, albo w wymienionym połączeniu, wówczas przez wybieranie wielkości tego otworu można określać właściwości otwierania oraz właściwości zamykania i zachowanie się korpusu zaworowego przy zamykaniu względem gniazda zaworu. Przy dużym otworze lub kilku otworach podciśnienie będzie likwidowane szybciej, zwłaszcza podczas napowietrzania pojemnika podciśnieniowego. Mniejszy otwór ma zaletę polegającą na tym, że jeśli produkty proszkowe są przykładowo pakowane w pojemniku, wówczas ryzyko powstawania pyłu z tego proszku jest mniejsze po zlikwidowaniu podciśnienia. Jeżeli powierzchnia otworów jest większa, podciśnienie można przykładać szybciej za pomocą pomp próżniowych, ponieważ straty dławienia są mniejsze.

Wielkość wymienionych otworów będzie wybierana zależnie od przeznaczenia, a zwłaszcza od prędkości napowietrzania.

Przegubowe połączenie oraz korpus zaworowy mogą być wykonane z jednego tworzywa sztucznego. Odpowiednie tworzywo sztuczne będzie wybierane w zależności od przeznaczenia, przy czym można również stosować materiały elastomeryczne.

Jeżeli odcinany otwór jest pewnej wielkości, może być korzystne wykonanie wydrążonego korpusu zaworowego, aby utrzymywać sprężysty charakter korpusu zaworowego i oszczędzać materiał.

Wynalazek dotyczy również zaworu odcinającego, który może być realizowany przez połączenie opisanego powyżej korpusu zaworowego i opisanego powyżej gniazda zaworowego, albo dowolnego innego gniazda zaworowego.

Wynalazek jest opisany bardziej szczegółowo w odniesieniu do przykładu realizacji przedstawionego na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny pierwszego wykonania zaworu odcinającego według wynalazku w położeniu zamkniętym; fig. 2 przedstawia zawór odcinający według fig. 2 podczas jego otwierania przez użytkownika; fig. 3 przedstawia schematycznie w przekroju poprzecznym dalszy przykład realizacji wynalazku; a fig. 4 przedstawia schematycznie w przekroju poprzecznym zmodyfikowany przykł ad realizacji wynalazku.

Na rysunkach przedstawiono przykładowo odcinający zawór 1 według wynalazku. Zawór ten jest złożony z korpusu zaworowego 2. Zastosowano pojemnik 3 z gniazdem zaworowym 4 otaczającym otwór 12. Korpus zaworowy 2 zawiera zderzakowo ukształtowaną zamykającą część 7, uszczelniającą łączącą część 5 i zaciskającą krawędź 10. Zamykająca część 7 jest połączona za pomocą uszczelniającej łączącej części 5 przebiegającej dookoła i za pomocą zaciskającej krawędzi 10 ze wzniesioną krawędzią 13 pojemnika 3. Zarówno korpus zaworowy jak i część łącząca są wykonane z materiału, który jest stosunkowo giętki, podczas gdy pojemnik 3 jest wykonany ze stosunkowo sztywnego materiału. Dalsze uszczelnianie uzyskuje się za pomocą krawędzi 11 łączącej części 5 zaworu odcinającego. Ta łącząca część 5 ma sprężystą konstrukcję, która zapewnia ruch powrotny korpusu zaworowego 2 podczas pompowania. W łączącej części wykonane są otwory 6. Wnęka 9 jest otoczona stożkową zamykającą częścią 7. Powyżej połączenia z łączącą częścią 5 usytuowana jest poruszająca część 8, również stożkowa, ale następnie zwężająca się w innym kierunku.

Zawór odcinający, a zwłaszcza zamykająca część 7 i łącząca część 5 są skonstruowane tak, że w stanie nieobciążonym stożkowa zamykająca część 7 spoczywa zasadniczo szczelnie na zaworowym gnieździe 4, to znaczy na obwodowej krawędzi otworu 12. Oznacza to, że natychmiast występuje pewne podciśnienie (ssanie wstępne), np. po naciśnięciu części poruszającej. Jest to różnica wobec odmiany, w przypadku której zamykająca część 7 jest poruszana w kierunku do zaworowego gniazda 4 tylko przez doprowadzenie podciśnienia. Podciśnienie może być wywierane za pomocą pompy podciśnieniowej, która jest ogólnie znana, przy czym tylko część 14 tej pompy jest przedstawiona na fig. 1.

PL 198 982 B1

Jeżeli ta część jest usytuowana na odcinającej krawędzi 11, wówczas za pomocą tej odcinającej krawędzi 11 i zaciskającej krawędzi 10 zapewniane jest uszczelnienie. Poniżej odcinającej krawędzi 11 usytuowana jest wnęka, tak że zapewnione jest optymalne uszczelnienie pomiędzy częścią 3 z jednej strony a częścią 14 z drugiej strony, nawet jeśli część 14 nie jest usytuowana całkowicie poprawnie. Jeżeli następnie zostanie przyłożone podciśnienie, zamykająca część 7 gniazda 4 zostanie uniesiona. Gaz wypływa z pojemnika 15 usytuowanego pod zaworowym korpusem 2 poprzez otwory 6 do pompy 14. Zależnie od wielkości i od liczby otworów 6 następuje silniejsze lub słabsze dławienie. Należy rozumieć, że można zastosować innego rodzaju pompy podciśnieniowe, węże itp., które działają w inny sposób na pojemnik lub na część łączącą, by zapewnić uszczelnienie.

W celu napowietrzenia pojemnika 15 poruszająca część 2 moż e być odpychana w bok, jak pokazano na fig. 2. Sprężyste właściwości łączącej części 5, jak również to, że zaworowy korpus 2 jest miękki w pobliżu zaworowego gniazda 4, oznaczają, że występuje pewne przechylenie i odkształcenie zamykającej części 7, gdy poruszająca część 8 jest odpychana w bok. Powoduje to utworzenie otworu i powietrze może być dostarczane poprzez otwory 6 i ten otwór, tak że następuje napowietrzenie. Również tu dla prędkości napowietrzenia ważne jest całkowite pole powierzchni otworów 6. Należy rozumieć, że średnica otworu 12, stożkowej, zamykającej części 7 na gniazdowej części 4 oraz twardość materiału są parametrami, które mogą być zmieniane w zależności od przeznaczenia zaworu odcinającego, a zwłaszcza od żądanego podciśnienia. W korzystnym przykładzie realizacji kąt zbieżności stożka, inaczej mówiąc kąt tworzony przez zewnętrzną powierzchnię poruszającej części 7 z powierzchnią czołową otworu 12, wynosi w przybliżeniu 45°, ale może zmieniać się w szerokim zakresie. Mniejszy kąt zaworu, czyli mniejszy kąt zbieżności stożka, utrudnia ruch lub wymaga większego ruchu w celu uzyskania określonego otwarcia zaworu odcinającego. Większy kąt może spowodować problemy z uszczelnianiem korpusu zaworowego względem gniazda zaworu.

Gniazdo zaworowe 4 jest korzystnie zaokrąglone. Jako przykładowy promień krzywizny podaje się wartość 0,5 mm. Przy tej wartości faktycznie nie ma żadnego ryzyka uszkodzenia korpusu zaworowego, a uszczelnienie zaworu jest optymalne.

Fig. 3 przedstawia odmianę zaworu odcinającego zilustrowanego na fig. 1 i 2. Zawór odcinający jest tu jako całość oznaczony przez 21. Korpus zaworowy jest oznaczony przez 22, a poruszająca część jest oznaczona przez 28. W odróżnieniu od przykładu wykonania opisanego powyżej zamykająca część 27 nie jest stożkowa, ale ma kształt kulisty. Zaworowe gniazdo 24 może być wykonane w sposób opisany powyż ej. Połączenie pomiędzy kulistą częścią zamykającą a pojemnikiem 23 realizowane jest za pomocą pewnej liczby palców 25 rozmieszczonych wokół obwodu. W tym przykładzie wykonania przewidziana jest również wnęka, która zapewnia oszczędność materiału i ułatwia ruch. Sprzężenie pomiędzy oznaczoną linią przerywaną ścianką cylindryczną pompy podciśnieniowej a odcinającym zaworem 21 jest realizowane za pomocą kulistej części wyposażonej w odcinającą krawędź 31.

Kształt kulisty umożliwia wpasowanie pompy podciśnieniowej w położeniu nieco pochylonym, zachowując jednak wystarczające uszczelnienie.

Kulisty kształt odcinającej części 27 jest przeznaczony ponadto do zapewniania pełnego uszczelnienia nawet w przypadku niewielkiego ruchu. Inaczej mówiąc, napowietrzenie następuje jedynie poprzez odkształcenie, a powietrze może wypływać poprzez otwór 32 utworzony w ten sposób.

Opisany powyżej przykład wykonania jest taki, że podczas zwykłego wykorzystywania ręcznej pompy podciśnieniowej korpus zaworowy unosi się w przybliżeniu 0,1 mm z gniazda zaworu. Należy rozumieć, że wartość ta może również się zmieniać. Przez przyłożone podciśnienie i stożkowy kształt części odcinającej uzyskiwany będzie coraz większy nacisk kontaktu pomiędzy korpusem zaworowym a gniazdem zaworu, na skutek czego uszczelnienie stale roś nie.

Fig. 4 przedstawia dalszą odmianę wynalazku, która jest odpowiednia zwłaszcza do stosowania w połączeniu z butelkami. W cało ś ci oznaczono to przez 41. Korpus zaworowy jest oznaczony przez 42 i złożony jest z części zamykającej 47 oraz poruszającej części 48 usytuowanej w jednej linii z nią. Połączenie z zaciskającą krawędzią 50 uzyskano za pomocą łączącej części 45, która przebiega całkowicie wokół otworów 46 i obejmuje je. Takie połączenie jest dołączone do przejścia pomiędzy zamykającą częścią 47 a poruszającą częścią 48.

Zamykająca część 47 ma wnękę 49. Zaciskająca krawędź 50 jest wyposażona w wystającą do wewnątrz krawędź 51, która współpracuje z odchodzącą na zewnątrz krawędzią 53 zaworowego gniazda 44. Zaworowe gniazdo 44 jest wykonane ze stosunkowo twardego materiału i jest dołączone do szyjkowej części 43. która jest wykonana ze stosunkowo miękkiego, odkształcalnego materiału. Ta część szyjkowa jest przeznaczona do wprowadzenia w butelkę.

PL 198 982 B1

Aby uniknąć rozłączenia, zastosowano obwodową krawędź 60, natomiast rzeczywiste uszczelnienie jest uzyskiwane względem butelki przez krzywoliniową część szyjkowej części 43.

Chociaż wynalazek opisano powyżej w odniesieniu do dwóch korzystnych przykładów realizacji, fachowcy po przeczytaniu tego opisu natychmiast zrozumieją, że istnieje wiele dalszych odmian zastosowania i odmian wykonania. Są one objęte zakresem załączonych zastrzeżeń patentowych.

Claims (11)

1. Korpus zaworowy (2, 22, 42), zawierają cy zamykają c ą część (7, 27, 47) w kształ cie korka z powierzchnią zamykającą oraz mocującą część (11, 51), która otacza część zamykają cą i jest przegubowo dołączona do części mocującej w pobliżu części zamykającej, znamienny tym, że przedłużenie (8, 28, 48), działające jako poruszająca część, jest wpasowane na zamykającą część w kierunku od powierzchni zamykają cej, a ponadto wymienione przegubowe połączenie z częścią mocującą jest skonstruowane tak, że po sprzężeniu z poruszającą części powierzchnią zamykającą wykonuje ruch przechylania.

2. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że środek ruchu przechylania jest usytuowany zasadniczo na wzdłużnej osi elementu poruszającego część zamykającą.

3. Korpus według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stanowi pojedynczy kawałek materiału.

4. Korpus według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, ż e powierzchnię zamykającą stanowi powierzchnia stożkowa.

5. Korpus wedł ug zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, ż e dołączona jest za pomocą sprężystego połączenia (5, 25, 45) do mocującej części (11).

6. Korpus według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5, znamienny tym, że część mocująca i/lub wymienione połączenie są wyposażone w otwór (6, 46).

7. Korpus według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6, znamienny tym, że część zamykająca jest wyposażona we wnękę (9, 29, 49) zwróconą do powierzchni zamykającej.

8. Korpus wedł ug zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7, znamienny tym, ż e ma twardość 35-45 stopni według Shore'a.

9. Zawór odcinający, znamienny tym, ż e zawiera korpus zaworowy według jednego z poprzednich zastrzeżeń i zaworowe gniazdo (4, 24, 44), w którym albo gniazdo zaworowe jest wykonane ze stosunkowo twardego materiału, a wymieniony korpus zaworowy zawiera stosunkowo miękki, odkształcalny materiał, albo też gniazdo zaworowe jest wykonane ze stosunkowo miękkiego, odkształcalnego materiału, a korpus zaworowy zawiera materiał stosunkowo twardy.

10. Zawór według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7 albo 8 albo 9, znamienny tym, że część mocująca ma obwodową krawędź z obwodowym rowkiem, a wymienione gniazdo zaworowe ma krawędź obwodową z obwodowym występem (53).

11. Zawór według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że wymienione połączenie jest przeznaczone do dociskania korpusu zaworowego w stanie odciążonym do gniazda zaworowego.