RU2348575C2 - Клапанное устройство для питьевого сосуда - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству клапана, использующего пониженное давление для активирования выпускного механизма питьевого сосуда. Клапан состоит из головки и седла клапана, причем в структуре устройства предусмотрена связь седла клапана с мембраной посредством герметичного прижатия, тогда как головка клапана жестко прикреплена к остальной конструкции посредством, по меньшей мере, одной крепежной перемычки. Изобретение позволяет получить новую упрощенную конструкцию клапанного устройства с хорошей герметизацией и возможностью выдерживания относительно высокого давления. 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к клапанному устройству, активируемому посредством пониженного давления и предназначенному для питьевого сосуда. Клапан устройства состоит из головки, седла и эластичной мембраны. Седло клапана соединено с мембраной, причем предусмотрена возможность передачи усилия через это соединение, а головка зафиксирована на вспомогательной несущей конструкции. В первую очередь, изобретение относится к клапанному устройству, пригодному для изготовления литьем в постоянную форму, а также для массового производства.

Уровень техники

В патентной литературе описано несколько устройств, использующих пониженное давление для активирования клапана питьевого сосуда. Можно отметить, например, патент США №6290090 и патент Норвегии №315182. Общей особенностью уровня техники в этой области является тот факт, что седло клапана фиксируют на вспомогательной конструкции, а во время активирования клапана может перемещаться или изменять форму только герметизирующая поверхность его головки. Однако, если сделать перемещаемым седло клапана, для его головки становится необязательным наличие горизонтальных герметизирующих поверхностей. Эти поверхности при изготовлении приходится выталкивать из литьевой формы после отливки, при этом их можно повредить. Кроме того, герметизирующую поверхность можно повредить во время сборки, т.к. при продавливании через отверстие клапана она сильно деформируется. К тому же необходимость проверки такой поверхности с использованием известных способов контроля увеличивает как стоимость, так и сложность производства.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в устранении указанных недостатков уровня техники.

В первую очередь, изобретение направлено на улучшение известных технических решений в производственном и стоимостном аспектах.

Кроме того, задачей изобретения является разработка конструкции клапанного устройства, которая проста в изготовлении и способна выдерживать относительно высокое давление.

Характерные особенности решения указанной задачи приведены в следующем далее описании и формуле изобретения.

Предлагаемое клапанное устройство предназначено для применения на питьевом сосуде, в котором внутреннее давление составляет величину Р3. Клапанное устройство имеет корпус, задний (по направлению вытекающего потока жидкости) конец которого снабжен питьевым отверстием, а передний полностью открыт. В положении, соответствующем использованию сосуда, передний конец корпуса закреплен вокруг отверстия питьевого сосуда с обеспечением возможности открывать и перекрывать посредством клапана канал для вытекания потока жидкости из сосуда через питьевое отверстие, расположенное по направлению течения потока. Клапан устройства по изобретению содержит:

- эластичную мембрану, имеющую закрепляемый конец, который в положении, соответствующем использованию, жестко прикреплен к корпусу, и свободный конец, прижатый к корпусу с обеспечением уплотнения и с возможностью перемещения,

- головку клапана и

- седло клапана, к которому герметично прижата указанная головка, когда клапан неактивирован и находится в закрытом состоянии.

При этом корпус устройства содержит:

- камеру выравнивания давления, сообщающуюся с окружающей корпус средой, имеющей давление Р1, и находящуюся в контакте с одной стороной мембраны, а также

- камеру пониженного давления, сообщающуюся с расположенным за ней (по направлению потока) питьевым отверстием и находящуюся в контакте с другой стороной мембраны.

Клапан выполнен с возможностью открывать проход для вытекающего потока жидкости, когда к камере пониженного давления через расположенное за ней питьевое отверстие приложено пониженное давление Р2. Это давление на заданную величину меньше давления Р1. Таким образом, мембрана подвергается воздействию разности давлений (Р1-Р2), которая ее активирует и смещает с усилием, соответствующим открыванию клапана.

Предлагаемое клапанное устройство обладает следующими отличительными признаками:

- головка клапана жестко прикреплена к корпусу при наличии обходного канала,

- седло клапана прикреплено к свободному концу мембраны,

- седло клапана расположено перед головкой клапана и

- седло клапана подвижно связано с корпусом посредством герметичного прижатия. В результате, когда к камере пониженного давления прикладывается пониженное давление Р2, седло клапана может сместиться от его головки и тем самым открыть клапан, создав проход для вытекающего потока жидкости.

Обычно наружное давление Р1 равно атмосферному. Внутреннее давление Р3 питьевого сосуда может быть равным наружному или превышать его, когда клапан неактивирован и закрыт. Когда клапан открыт и имеет место вытекание жидкости, Р3 фактически меньше, чем Р1.

Питьевой сосуд может представлять собой, например, бутылку, картонную тару, питьевую мягкую упаковку, чашку, детский рожок и другие изделия такого рода. Находящейся в таком сосуде жидкостью может быть жидкий продукт питания, в том числе напиток под давлением, нагретый напиток, жидкая пища, мороженое и прочие текучие продовольственные товары.

В принципе, в качестве предлагаемой мембраны можно использовать мембраны любых известных типов, например, плоские, круглые и радиально подвешенные, а также мембраны, имеющие коническую трехмерную форму. Мембраны могут иметь симметричную или асимметричную конфигурацию. Они могут также состоять из различных материалов, например, представлять собой комбинации жестких ребер или таких же жестких участков, передающих усилие, и зон из мягкого пластика, позволяющих сжимать мембрану в радиальном направлении.

Предпочтительно, чтобы мембрана и седло клапана состояли из одного и того же эластичного и мягкого материала. Однако головка клапана и деталь, соединяющая ее с корпусом, должны быть более жесткими.

Посредством предлагаемой конструкции клапана его седло прикреплено к мембране так, чтобы можно было передавать усилие. Например, когда пользователь посредством отсасывания создает в камере пониженного давления пониженное давление Р2, и соответствующему воздействию давления подвергается другая сторона мембраны, мембрана перемещается и/или деформируется, передавая таким образом на седло клапана, по существу, осевое усилие, открывающее клапан. Поскольку головка клапана жестко прикреплена к корпусу, седло клапана выводится из положения герметичного контакта с головкой и открывает клапан для вытекания потока жидкости.

Указанная мембрана может быть вытянутой в осевом направлении и, таким образом, представлять собой деталь типа патрубка. Желательно, чтобы она имела цилиндрическую, коническую или приблизительно коническую конфигурацию. Тогда под воздействием давления мембрана может смещаться радиальным образом, уменьшая свое растяжение в осевом направлении. Мембрана такой формы в начале открывания клапана производит большое открывающее усилие, и ее использование может обеспечить преимущество в том случае, когда в питьевом сосуде закрывающее клапан давление Р3 относительно велико. Таким образом, можно получить относительно большое усилие, открывающее клапан, за счет создания умеренного пониженного давления Р2 в камере пониженного давления.

В одном из вариантов осуществления изобретения закрепляемый и свободный концы мембраны можно присоединить к корпусу соответственно у его переднего и заднего концов.

Таким образом, переднюю сторону седла клапана можно гибко связать с выпускным отверстием в перегородке, которая предусмотрена в питьевом сосуде между закрепляемым концом мембраны и отверстием питьевого сосуда. Тем самым образуются камера пониженного давления (между перегородкой и мембраной) и камера выравнивания давления (между мембраной и корпусом). Кроме того, седло клапана снабжено, по меньшей мере, одним соединительным каналом, соединяющим камеру пониженного давления с питьевым отверстием. Это позволяет для активирования и открывания клапана приложить к камере пониженного давления пониженное давление Р2.

Переднюю сторону седла клапана можно снабдить также эластичной кольцевой манжетой, сконструированной таким образом, чтобы она была способна входить, посредством герметичного прижатия, в плотный контакт по периметру выпускного отверстия в перегородке. Например, указанное отверстие можно выполнить в свободном конце цилиндрического выпускного канала, отходящего от перегородки и формирующего ее участок. В порядке альтернативы указанную сторону седла клапана можно снабдить эластичным патрубком, выполнив его, например, мягким и/или в форме сильфона. Указанный патрубок связан с выпускным отверстием в перегородке и может представлять собой отдельный узел, присоединенный к седлу клапана, или составлять с седлом одно целое, например, цельную литую деталь. Кроме того, передний конец патрубка можно присоединить к цилиндрическому выпускному каналу, отходящему от перегородки и формирующему ее участок.

Седло клапана можно подвижно связать с корпусом, посредством герметичного прижатия, через эластичную герметизирующую манжету, расположенную на наружной стороне седла.

В случае изготовления мембраны в условиях массового производства с использованием литья желательно также, чтобы мембрана при отливке и удалении из соответствующей литейной формы имела Y-образную конфигурацию. Такую мембрану легко удалить из формы, причем не нанося ей каких-либо повреждений. Таким образом, непосредственно после извлечения из формы мембрана будет иметь указанную конфигурацию, после чего ее можно изогнуть и сложить, придав ей нормальную конфигурацию, пригодную для последующего использования в сборке совместно с другими сопутствующими компонентами.

В другом варианте осуществления изобретения закрепляемый и свободный концы мембраны можно связать с корпусом соответственно у его заднего и переднего концов.

Таким образом, переднюю сторону седла клапана можно подвижно связать с корпусом, посредством герметичного прижатия, через эластичную герметизирующую манжету, расположенную на наружной стороне седла клапана и отходящую от нее. В результате образуются камера выравнивания давления между указанной манжетой, мембраной и корпусом, а также камера пониженного давления между мембраной и питьевым отверстием в корпусе. Кроме того, седло клапана предпочтительно снабжено, по меньшей мере, одним соединительным каналом, соединяющим камеру пониженного давления с питьевым отверстием. Это позволяет для активирования и открывания клапана приложить указанное пониженное давление Р2 к камере пониженного давления. Далее, эластичную герметизирующую манжету можно присоединить к уплотняющей поверхности, имеющей форму внутреннего плеча корпуса.

Кроме того, закрепляемый конец мембраны можно соединить с корпусом разъемным образом. Это соединение можно выполнить в виде быстроразъемного соединительного звена, например, типа защелки или резьбового соединения.

Корпус можно снабдить также внутренним кольцевым фланцем, определяющим питьевое отверстие. Фланец имеет первый соединительный элемент быстроразъемного соединительного звена, а вторым таким элементом, соответствующим первому, снабжен закрепляемый конец мембраны.

В общем случае корпус может иметь, по меньшей мере, одно средство пропускания воздуха, например, отверстие, ведущее в камеру выравнивания давления.

Кроме того, головку клапана можно прикрепить к корпусу посредством, по меньшей мере, одной крепежной перемычки.

Далее, головку и/или седло клапана можно снабдить направляющим приспособлением, центрирующим головку клапана в седле во время закрывания клапана. Предусмотрена также возможность сконструировать в виде такого приспособления непосредственно головку и/или седло.

Весьма эффективной особенностью предлагаемого клапанного устройства является то, что в положении, соответствующем его использованию, давление, закрывающее клапан, т.е. прижимающее подвижное седло клапана к его головке, будет расти под воздействием увеличивающегося внутреннего давления Р3 в питьевом сосуде. В результате клапан не сможет открыться, когда в сосуде имеет место повышенный уровень давления Р3 или при сдавливании сосуда. В отличие от многих известных клапанов такого же назначения указанная особенность предотвращает непреднамеренное вытекание и разливание содержимого сосуда.

В случае необходимости предлагаемое клапанное устройство можно снабдить защитной крышкой и/или какими-либо другими специальными техническими приспособлениями подходящего типа. Это в особенности относится к выбору способов и средств, предназначенных для присоединения корпуса клапанного устройства к питьевому сосуду. Сюда же можно отнести и выбор конструкции уплотнений между деталями в клапане и/или в корпусе, в том числе указанных кольцевых и герметизирующих манжет, а также быстроразъемных звеньев, включая защелки и резьбовые соединения. Их можно адаптировать для применения на питьевых сосудах любого типа. Резьбовые соединения следует применять вместо защелок в том случае, когда устройство нужно приспособить для быстрой очистки и/или повторного использования.

Краткое описание чертежей

Далее следует описание нескольких примеров предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого клапанного устройства, причем эти примеры не имеют ограничительного характера. На прилагаемых чертежах они представлены в виде вертикальных сечений.

На фиг.1а-1b показан первый вариант осуществления клапанного устройства согласно изобретению, клапан которого размещен внутри корпуса. Корпус имеет форму навинчиваемого колпачка, присоединенного к бутылке. Клапан представлен в закрытом и открытом состояниях соответственно.

На фиг.2а-2b показан второй вариант осуществления клапанного устройства согласно изобретению с клапаном, размещенным внутри корпуса. Корпус имеет форму навинчиваемого колпачка, присоединенного к бутылке. Клапан представлен в закрытом и открытом состояниях соответственно.

На фиг.3а-3с показан третий вариант осуществления клапанного устройства согласно изобретению с клапаном, размещенным внутри корпуса. Корпус имеет форму навинчиваемого колпачка, присоединенного к питьевому сосуду. Клапан представлен в закрытом и открытом состояниях соответственно, а также в состоянии впуска воздуха.

На фиг.4a-4d показан четвертый вариант осуществления клапанного устройства согласно изобретению, причем на фиг.4а-4с и 4d представлены отдельные компоненты указанного устройства, соответственно до и после их сборки.

Чертежи выполнены схематично, поэтому показанные на них размеры и положения деталей относительно друг друга могут быть несколько искажены. В различных примерах вариантов осуществления изобретения для обозначения сходных или аналогичных деталей используются одинаковые цифровые обозначения.

Осуществление изобретения

На всех чертежах представлено клапанное устройство, предназначенное для применения на питьевом сосуде 4, внутреннее давление в котором составляет Р3. Клапан 2, составляющий основу устройства, размещен в корпусе 6, задний (по направлению потока вытекающей жидкости) конец 8 которого снабжен питьевым отверстием 10. Передний конец 12 корпуса полностью открыт и в положении, соответствующем использованию, закреплен по периметру отверстия 14 в питьевом сосуде 4. В результате клапанное устройство может открывать и перекрывать поток жидкости (не показан), вытекающий из сосуда 4 через расположенное (по направлению потока) за клапаном питьевое отверстие 10.

В общем случае клапан 2 клапанного устройства согласно изобретению содержит:

- эластичную мембрану 16, закрепляемый конец 18 которой в положении, соответствующем использованию, жестко прикреплен к корпусу 6, а свободный конец 20 прижат к корпусу 6 с обеспечением уплотнения и с возможностью перемещения,

- головку (тарель) 22 клапана 2 и

- седло 24 клапана 2, к которому герметично прижата головка клапана, когда клапан закрыт (находится в неактивированном состоянии).

Корпус 6 устройства содержит:

- камеру 26 выравнивания давления, сообщающуюся со средой, окружающей корпус и имеющей давление Р1, и находящуюся в контакте с одной стороной 28 мембраны 16, а также

- камеру 30 пониженного давления, сообщающуюся с питьевым отверстием 10, расположенным за ней, и находящуюся в контакте с другой стороной 32 мембраны 16.

Клапан 2 клапанного устройства сконструирован таким образом, чтобы открывать канал для вытекания потока жидкости, когда к камере 30 пониженного давления через расположенное за ней питьевое отверстие 10 подается пониженное давление Р2, которое на заданную величину меньше давления Р1 окружающей среды. Таким образом, мембрана 16 подвергается воздействию перепада давлений (Р1-Р2), и ее активирование и перемещение создают усилие, открывающее клапан.

Предлагаемое клапанное устройство обладает следующими новыми признаками:

- головка 22 клапана жестко прикреплена к корпусу 6 при наличии обходного канала,

- седло 24 клапана прикреплено к свободному концу 20 мембраны 16,

- седло 24 клапана расположено перед головкой 22 клапана,

- седло 24 клапана подвижно связано с корпусом 6 посредством герметичного прижатия. В результате, когда к камере 30 пониженного давления подается указанное пониженное давление Р2, седло может отойти от головки клапана и открыть клапан, создав проход для вытекающего потока жидкости.

На фиг.1а-1b и 2а-2b питьевой сосуд 4 представляет собой бутылку с горлышком 34, снабженным резьбой и формирующим отверстие бутылки 4, а корпус 6 является навинчиваемым колпачком, снабженным внутренней резьбой и разъемно соединенным с горлышком 34.

На фиг.3а-3с показан только тот участок стенки, например, питьевого картонного стакана 4, у которого имеется отверстие 14 для вытекания потока жидкости. Этот пример варианта осуществления изобретения иллюстрирует другой тип корпуса 6, который в данном случае снабжен наружным фланцем 36, закрепляемым на наружной стороне питьевого сосуда 4 по периметру его отверстия 14.

На всех чертежах мембрана 16 вытянута в осевом направлении и, находясь в положении, соответствующем использованию, представляет собой деталь типа патрубка конической или приблизительно конической конфигурации (см. соответственно фиг.1а-2b и 3а-3b). При этом головка 22 клапана прикреплена к корпусу 6 посредством, по меньшей мере, одной крепежной перемычки 38. На фиг.1а-2b головка клапана имеет передний выпуклый участок 40, который составляет направляющее устройство, центрирующее головку клапана во время его закрывания в соответственно сформированном седле 24 клапана (см. фиг.1а и 2а). С другой стороны, в варианте по фиг.3а-3с головка 22 клапана содержит осевую стойку 42, один конец которой присоединен к указанной крепежной перемычке 38, а другой снабжен направляющим штифтом 44 в качестве направляющего устройства, центрирующего головку 22 клапана во время его закрывания относительно седла 24 (см. фиг.3а). Кроме того, на всех чертежах показано, что корпус 6 снабжен, по меньшей мере, одним средством 46 впуска воздуха, ведущим в камеру 26 выравнивания давления.

В вариантах по фиг.1а-1b и 2а-2b закрепляемый конец 18 мембраны 16 присоединен к навинчиваемому колпачку 6 и к бутылке 4 около переднего конца 12 колпачка между горлышком 34 и плечом 48, сформированным на внутренней стороне колпачка. Свободный конец 20 мембраны 16 связан с корпусом 6 у заднего конца 8 колпачка. Передняя сторона седла 24 клапана эластичным образом присоединена к выпускному отверстию 50, выполненному в перегородке 52, которая расположена между закрепляемым концом 18 мембраны и отверстием 14 бутылки 4. Тем самым образуются камера 30 пониженного давления между перегородкой 52 и мембраной 16 и камера 26 выравнивания давления между мембраной 16 и навинчиваемым колпачком 6. Седло 24 клапана снабжено, по меньшей мере, одним соединительным каналом 54, соединяющим камеру 30 пониженного давления с питьевым отверстием 10. Кроме того, указанное седло 24 клапана подвижно связано с навинчиваемым колпачком 6, посредством герметичного прижатия, через эластичную герметизирующую манжету 56, расположенную на наружной стороне седла.

Как показано на фиг.1а-1b, передняя сторона седла 24 клапана снабжена также эластичной кольцевой манжетой 58, сконструированной таким образом, чтобы она посредством герметичного прижатия окружала выпускное отверстие 50 перегородки 52. В этом примере указанное отверстие выполнено в свободном конце цилиндрического выпускного канала 60, отходящего от перегородки и образующего ее участок.

Как показано на фиг.2а-2b, передняя сторона седла 24 клапана снабжена также относительно мягким патрубком 62, присоединенным к выпускному отверстию 50 в перегородке 52, имеющему несколько иную форму. В этом примере передний конец патрубка 62 присоединен к сформированному экструзией несколько укороченному цилиндрическому выпускному каналу 60', отходящему от перегородки и образующему ее часть. При активировании и перемещении мембраны 16 патрубок 62 будет временно сжиматься и укорачиваться в осевом направлении (см. фиг.2b).

Как показано на фиг.3а-3с, закрепляемый конец 18 мембраны 16 прикреплен к корпусу 6 и питьевому сосуду у заднего конца 8 корпуса, а свободный конец 20 также связан с корпусом 6, но около его переднего конца 12. Кроме того, передняя сторона седла 24 клапана посредством герметичного прижатия подвижно связана с корпусом 6 с помощью эластичной герметизирующей манжеты 64, расположенной на наружной стороне седла и отходящей от него. В результате образуются камера 26 выравнивания давления между герметизирующей манжетой 64, мембраной 16 и корпусом 6, а также камера 30 пониженного давления между мембраной 16 и питьевым отверстием 10 в корпусе 6. Манжета 64 прикреплена к уплотняющей поверхности, имеющей форму внутреннего плеча 48 корпуса.

Кроме того, закрепляемый конец 18 мембраны 16 разъемным образом прикреплен к корпусу 6 с помощью быстроразъемного соединительного звена в форме защелки 66, которая состоит из двух взаимодействующих элементов (первого соединительного элемента 66а и второго соединительного элемента 66b). В этом примере корпус 6 снабжен внутренним фланцем 68, определяющим питьевое отверстие 10. Фланец 68 содержит упомянутый выше первый соединительный элемент 66а, а вторым соединительным элементом 66b снабжен закрепляемый конец 18 мембраны.

На фиг.1b, 2b, 3b и 3с клапан 2 показан в активном (открытом) состоянии. В этом состоянии седло 24 клапана отодвинуто от стационарной головки 22 вследствие того, что в камеру 30 пониженного давления подано сохраняющееся в ней пониженное давление Р2. Таким образом, в этой камере будет иметь место результирующий перепад давлений (Р1-Р2). Он активирует, деформирует и, как следствие, смещает мембрану 16, создавая открывающее клапан усилие за счет того, что мембрана изменяет свою трехмерную радиальную конфигурацию и укорачивается в осевом направлении. Деформация показанной на всех чертежах мембраны 16 имеет радиальный, направленный внутрь характер. Однако (как показано на фиг.1b и 2b) эта деформация вызывает укорачивание мембраны в осевом направлении, тогда как представленная на фиг.3b и 3с мембрана удлиняется в осевом направлении.

На фиг.3с клапан 2 показан в состоянии впуска воздуха, когда давление в питьевом сосуде 4 вследствие утечки жидкости меньше наружного давления Р1. В такой ситуации перепад (Р1-Р3) давлений воздействует на эластичную герметизирующую манжету 64 и смещает ее внутрь по питьевому сосуду 4 до тех пор, пока не станет возможным поступление воздуха через отверстие 46 в корпус 6, камеру 26 выравнивания давления и зазор 70 между манжетой 64 и плечом 48 корпуса 6. На данной фигуре направление потока воздуха показано стрелками. Как только давление в питьевом сосуде 4 сбалансируется, т.е. когда значение Р3 превысит уровень Р1 или сравняется с ним, манжета 64 снова займет свое герметизирующее положение. Впуск воздуха в питьевой сосуд 4 не ограничен проведением описанной процедуры только при активированном и открытом клапане; ее можно также осуществить и независимо от предлагаемого варианта.

После прекращения действия пониженного давления Р2 клапан 2 закроется в результате упругого возвращения из деформированного состояния в исходное эластичной мембраны 16, герметизирующей манжеты 56/64, кольцевой манжеты 58 и/или эластичного патрубка 62.

На фиг.4a-4d показан четвертый вариант осуществления предлагаемого клапанного устройства, отчасти похожего на модификацию, представленную на фиг.2а-2b. Фиг.4а-4с иллюстрируют отдельные компоненты клапанного устройства до их сборки, а на фиг.4d эти же компоненты изображены в собранном виде.

Говоря более детально, на фиг.4а представлена мембрана 16, конфигурация которой удобна для массового производства с использованием обычных технологий литья. Конструируя литейную форму таким образом, чтобы в результате отливки получить соответствующую мембрану 16, имеющую Y-образную конфигурацию, можно обеспечить легкое удаление такой мембраны из формы, причем не нанося ей каких-либо повреждений. Таким образом, мембрана будет иметь требуемую конфигурацию непосредственно после отливки и удаления из литейной формы. В этом варианте осуществления изобретения закрепляемый конец 18 мембраны сформирован в виде кольцевого уплотнения с круглым поперечным сечением. Кроме того, указанный патрубок 62, прикрепленный к перегородке 52, составляет единое целое с седлом 24 клапана.

Далее, на фиг.4b показана мембрана 16 после того, как ее изогнули, придав ей нормальную форму, пригодную для последующего использования. У этой мембраны кольцевое уплотнение входит в контакт с соответствующей первой круглой канавкой 72, расположенной на задней стороне указанной перегородки 52. В таком варианте осуществления передняя сторона перегородки 52 также снабжена выпуклым кольцевым выступом 74 и проходящим снаружи по окружности опорным кольцевым выступом 76, между которыми можно вставить бутылку 4 (не показана) для прикрепления к предлагаемому клапанному устройству.

На фиг.4с показан навинчиваемый колпачок 6, отчасти похожий на модификацию, представленную на фиг.1а-2b. В этом варианте осуществления плечо 48 колпачка снабжено второй круглой канавкой 78 для ввода в нее кольцевого уплотнения 18.

Наконец, на фиг.4d показан клапан 2 предлагаемого клапанного устройства, собранный внутри навинчиваемого колпачка 6 и готовый для присоединения к бутылке 4, причем кольцевое уплотнение 18 вставлено между первой и второй канавками 72, 78.

Claims (21)

1. Клапанное устройство для питьевого сосуда (4), имеющего внутреннее давление (Р3), причем клапан (2) устройства расположен в корпусе (6), задний конец (8) которого снабжен питьевым отверстием (10), а передний конец (12), при установке устройства в положение, соответствующее использованию, открыт и закреплен вокруг отверстия (14) в питьевом сосуде (4) с обеспечением возможности открывать и перекрывать посредством клапана канал для вытекания потока жидкости из питьевого сосуда (4) через питьевое отверстие (10), расположенное, по направлению течения потока, за клапаном, при этом клапан содержит:
эластичную мембрану (16), имеющую закрепляемый конец (18), который в положении, соответствующем использованию, жестко прикреплен к корпусу (6), и свободный конец (20), прижатый к корпусу (6) с обеспечением уплотнения и с возможностью перемещения,
головку (22) клапана, и
седло (24) клапана, к которому герметично прижата головка (22) клапана, когда клапан (2) не активирован и находится в закрытом состоянии,
а корпус (6) содержит:
камеру (26) выравнивания давления, сообщающуюся с окружающей корпус (6) средой, имеющей давление (Р1), и находящуюся в контакте с одной стороной (28) мембраны, и
камеру (30) пониженного давления, сообщающуюся с расположенным за ней питьевым отверстием (10) и находящуюся в контакте с другой стороной (32) мембраны,
причем клапан выполнен с возможностью открывать проход для вытекающего потока жидкости, когда к камере (30) пониженного давления через расположенное за ней питьевое отверстие (10) приложено пониженное давление (Р2), которое на заданную величину меньше давления (Р1) окружающей среды, так что мембрана (16) подвергается воздействию разности давлений (Р1-Р2), которая ее активирует и смещает с усилием, соответствующим открыванию клапана,
отличающееся тем, что
головка (22) клапана жестко прикреплена к корпусу (6) при наличии обходного канала,
седло (24) клапана прикреплено к свободному концу (20) мембраны (16),
седло (24) клапана расположено перед головкой (22) клапана,
седло (24) клапана подвижно связано с корпусом (6) посредством герметичного прижатия,
седло (24) клапана выполнено с возможностью смещаться от головки (22) клапана и открывать проход для вытекающего потока жидкости, когда к камере (30) пониженного давления приложено пониженное давление (Р2).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что мембрана (16) вытянута в осевом направлении и образует деталь в форме патрубка.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что деталь (16) в форме патрубка имеет цилиндрическую, коническую или приблизительно коническую конфигурацию.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что закрепляемый конец (18) мембраны (16) прикреплен к корпусу (6) у его переднего конца (12), а свободный конец (20) мембраны (16) связан с корпусом (6) у его заднего конца (8).

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что передняя сторона седла (24) клапана гибко связана с выпускным отверстием (50) в перегородке (52), расположенной между закрепляемым концом (18) мембраны и отверстием (14) в питьевом сосуде (4) с образованием камеры (30) пониженного давления между перегородкой (52) и мембраной (16), тогда как камера (26) выравнивания давления образуется между мембраной (16) и корпусом (6), причем седло (24) клапана снабжено, по меньшей мере, одним соединительным каналом (54), соединяющим камеру (30) пониженного давления с питьевым отверстием (10).

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что передняя сторона седла (24) клапана снабжена эластичной кольцевой манжетой (58), способной входить посредством герметичного прижатия в плотный контакт вокруг указанного выпускного отверстия (50) в перегородке (52).

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что выпускное отверстие (50) выполнено в свободном конце цилиндрического выпускного канала (60), который отходит от перегородки (52) и образует ее участок.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что передняя сторона седла (24) клапана снабжена эластичным патрубком (62), который связан с выпускным отверстием (50) в перегородке (52).

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что передний конец патрубка (62) связан с цилиндрическим выпускным каналом (60'), который отходит от перегородки (52) и формирует ее участок.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что седло (24) клапана подвижно связано с корпусом (6) посредством герметичного прижатия через эластичную герметизирующую манжету (56), расположенную на наружной стороне седла (24) клапана.

11. Устройство по п.4, отличающееся тем, что мембрана (16) после ее отливки и извлечения из литейной формы имеет Y-образную конфигурацию.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что закрепляемый конец (18) мембраны (16) прикреплен к корпусу (6) у его заднего конца (8), а свободный конец (20) мембраны (16) связан с корпусом (6) у его переднего конца (12).

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что передняя сторона седла (24) клапана подвижно связана с корпусом (6) посредством герметичного прижатия через эластичную герметизирующую манжету (64), расположенную на наружной стороне седла (24) клапана и отходящую от него, с образованием между герметизирующей манжетой (64), мембраной (16) и корпусом (6) камеры (26) выравнивания давления и с образованием между мембраной (16) и питьевым отверстием (10) в корпусе (6) камеры (30) пониженного давления.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что эластичная герметизирующая манжета (64) связана с уплотняющей поверхностью в форме внутреннего плеча (48) корпуса (6).

15. Устройство по п.12, отличающееся тем, что закрепляемый конец (18) мембраны (16) разъемным образом прикреплен к корпусу (6).

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что закрепляемый конец (18) мембраны (16) и корпус (6) соединены через быстроразъемное соединительное звено.

17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что быстроразъемное соединительное звено представляет собой защелкивающееся соединительное звено (66) или резьбовое соединение.

18. Устройство по п.16, отличающееся тем, что корпус (6) снабжен внутренним фланцем (68), определяющим питьевое отверстие (10) и снабженным первым соединительным элементом быстроразъемного соединительного звена, тогда как закрепляемый конец (18) мембраны (16) снабжен вторым соединительным элементом быстроразъемного соединительного звена.

19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус (6) снабжен, по меньшей мере, одним средством (46) пропускания воздуха, ведущим в камеру (26) выравнивания давления.

20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что головка (22) клапана прикреплена к корпусу (6) посредством, по меньшей мере, одной крепежной перемычки (38, 42).

21. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что головка (22) клапана и седло (24) клапана или, по меньшей мере, один из этих компонентов снабжены/снабжен направляющим приспособлением (40, 44), центрирующим головку (22) клапана в седле (24) клапана во время закрывания клапана (2), или выполнены/выполнен с возможностью осуществления функции этого приспособления.

Images