RU2372266C1 - Pressure regulator for container for liquid delivery - Google Patents

Pressure regulator for container for liquid delivery Download PDF

Info

Publication number
RU2372266C1
RU2372266C1 RU2008107962/12A RU2008107962A RU2372266C1 RU 2372266 C1 RU2372266 C1 RU 2372266C1 RU 2008107962/12 A RU2008107962/12 A RU 2008107962/12A RU 2008107962 A RU2008107962 A RU 2008107962A RU 2372266 C1 RU2372266 C1 RU 2372266C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
piston
pressure
valve
closure
Prior art date
Application number
RU2008107962/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008107962A (en
Inventor
Фил РИГАН (NL)
Фил РИГАН
СВИТЕН Рой ВАН (NL)
СВИТЕН Рой ВАН
ВИРИНГЕН Нилс ВАН (NL)
ВИРИНГЕН Нилс ВАН
Original Assignee
АйПиЭс ПЕЙТЕНТ АГ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by АйПиЭс ПЕЙТЕНТ АГ filed Critical АйПиЭс ПЕЙТЕНТ АГ
Priority to RU2008107962/12A priority Critical patent/RU2372266C1/en
Publication of RU2008107962A publication Critical patent/RU2008107962A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2372266C1 publication Critical patent/RU2372266C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to device for dispersion. Pressure regulator for container contains: the first cylinder with open and closed end, provided for filling by compressed gas with specified excessive pressure, piston with sealing annular, relocatable inside the first cylinder, the second cylinder with closed end and opened end, provided for filling by compressed gas under pressure, exceeding excessive pressure. The second cylinder envelops the first cylinder, forming annular channel. Opened end of the second cylinder joins open end of the first cylinder. Channel leads outside from within the second cylinder and past external wall of the first cylinder. For opening and closing of channel it is a valve. Piston contains rod for opening and closing of a valve. Opened end of the first cylinder is outfitted by axial opening, such, that piston with sealing annular in position at standard pressure is introduced into the first cylinder and closes opening end. Rod is outfitted by lock member, which closes valve in top position of piston, length of piston specifies piston stroke between position at standard pressure and closed position of valve. Piston stroke jointly to internal volume of piston space defines in closed position of valve specified excessive pressure.
EFFECT: invention provides for creation of pressure in regulator simultaneously with filling.
12 cl, 12 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к регулятору давления для контейнера для выдачи текучей среды, поддерживающему постоянное заданное избыточное давление, согласно преамбуле пункта 1. Изобретение также относится к способу изготовления такого регулятора давления согласно пункту 8.The present invention relates to a pressure regulator for a fluid container that maintains a constant predetermined overpressure according to the preamble of paragraph 1. The invention also relates to a method for manufacturing such a pressure regulator according to paragraph 8.

Емкости с регуляторами давления известны в патентной литературе на протяжении уже почти тридцати лет, но до сих пор серийно выпускаемые изделия не представлены на рынке.Tanks with pressure regulators have been known in the patent literature for almost thirty years, but until now, commercially available products are not on the market.

В ЕР-А-0349053 описан мембранный датчик давления для аэрозольного баллончика, состоящего из двух камер. Первую камеру заполняют текучей средой, находящейся под относительно высоким давлением, а вторую камеру заполняют текучей средой под давлением, равным обычному избыточному давлению в аэрозольном баллончике, необходимому для выталкивания жидкости. В стенке второй камеры имеется мембрана, управляющая клапаном. Пробка в стенке поддерживает давление текучей среды - таким образом, что клапан остается в закрытом состоянии.EP-A-0349053 describes a membrane pressure sensor for an aerosol can consisting of two chambers. The first chamber is filled with a fluid under relatively high pressure, and the second chamber is filled with a fluid under a pressure equal to the usual overpressure in the aerosol can necessary to expel the liquid. In the wall of the second chamber there is a membrane that controls the valve. A plug in the wall maintains fluid pressure - so that the valve remains closed.

В публикации WO-А-93/22222 (Cruysberghs) от 1993 года раскрыт принцип действия регулятора давления для поддержания постоянного давления в контейнере. Описано множество различных вариантов осуществления данного устройства, но на практике ни одно из них не получило широкого коммерческого распространения.The 1993 publication WO-A-93/22222 (Cruysberghs) discloses the principle of operation of a pressure regulator to maintain a constant pressure in a container. Many different embodiments of this device are described, but in practice, none of them has received wide commercial distribution.

Еще один пример подобного регулятора давления известен из публикации заявки PCT WO-A-99/62791. Описанное в ней устройство предназначено для поддержания постоянного заданного давления в контейнере, предназначенном для выдачи текучей среды. Регулятор давления содержит первую камеру и вторую камеру, а также укупорочный элемент, подвижный относительно второй камеры, для создания и прекращения сообщения по текучей среде между первой камерой и емкостью - в зависимости от положения укупорочного элемента относительно второй камеры. Первую камеру заполняют газом, который в рабочем состоянии находится под более высоким давлением, чем давление внутри контейнера. Вторую камеру закупоривают, когда газ находится под заданным, или эталонным, давлением, и она расположена снаружи первой камеры. Согласно первому варианту осуществления (Фиг.2) первая камера представляет собой чашеобразный держатель, расположенный в контейнере в перевернутом положении, продольный край которого соединен с дном и вертикальной боковой стенкой сосуда или контейнера. На Фиг.3 представлен второй вариант осуществления, согласно которому диаметр чашеобразной первой камеры значительно меньше внутреннего диаметра контейнера. Камера расположена в центре контейнера и соединяется с дном контейнера своим продольным краем. На Фиг.4 представлен третий вариант осуществления, согласно которому та же первая камера, что и на Фиг. 4, расположена эксцентрично относительно контейнера. На Фиг. 5 немного ниже середины сосуда (по высоте) предусмотрен диск, герметично соединенный с внутренней стенкой сосуда через уплотнительное кольцо. Этот диск делит сосуд на две фиксированные части. Аналогичная конструкция представлена на Фиг.6а и Фиг.6b. Кроме того, на Фиг.7 представлена первая камера регулятора давления, выполненная в виде плунжера, герметично прикрепленного к внутренней стенке контейнера посредством уплотнительного кольца, причем плунжер может перемещаться внутри контейнера в осевом направлении. Таким образом, плунжер делит емкость на две части, при этом верхнюю часть заполняют текучей средой, подлежащей выдаче. Сообщение по текучей среде от первой камеры заканчивается в нижней части. Когда давление в емкости падает после выдачи текучей среды посредством кнопки, расположенной вверху емкости, плунжер перемещается вверх благодаря перепаду давления между нижней и верхней частями, пока снова не восстановится равновесное давление между нижней и верхней частями. Следовательно, давление в нижней части падает - таким образом, что давление во второй камере становится выше, и укупорочный элемент открывает сообщение по текучей среде между первой камерой и нижней частью, чтобы давление в нижней части возросло. Затем плунжер снова перемещается вверх до достижения равновесного давления, соответствующего заданному, или эталонному, давлению во второй камере. И, наконец, согласно варианту осуществления, представленному на Фиг. 8, первая камера имеет цилиндрическую форму, и величина ее наружного диаметра соответствует величине внутреннего диаметра контейнера, в результате чего она устанавливается в контейнер по плотной посадке.Another example of such a pressure regulator is known from PCT Publication WO-A-99/62791. The device described therein is designed to maintain a constant predetermined pressure in a container designed to dispense a fluid. The pressure regulator comprises a first chamber and a second chamber, as well as a closure element movable relative to the second chamber, for creating and terminating fluid communication between the first chamber and the container, depending on the position of the closure element relative to the second chamber. The first chamber is filled with gas, which is in working condition under a higher pressure than the pressure inside the container. The second chamber is clogged when the gas is under a predetermined, or reference, pressure, and it is located outside the first chamber. According to the first embodiment (FIG. 2), the first chamber is a cup-shaped holder located in the container in an inverted position, the longitudinal edge of which is connected to the bottom and vertical side wall of the vessel or container. Figure 3 presents the second embodiment, according to which the diameter of the cup-shaped first chamber is much smaller than the inner diameter of the container. The camera is located in the center of the container and connects to the bottom of the container with its longitudinal edge. FIG. 4 shows a third embodiment according to which the same first camera as in FIG. 4, is eccentric relative to the container. In FIG. 5, slightly lower than the middle of the vessel (in height), a disk is provided that is hermetically connected to the inner wall of the vessel through an o-ring. This disk divides the vessel into two fixed parts. A similar design is presented in Fig.6a and Fig.6b. In addition, Fig. 7 shows a first pressure regulator chamber made in the form of a plunger hermetically attached to the inner wall of the container by means of an o-ring, the plunger being able to move axially inside the container. Thus, the plunger divides the container into two parts, while the upper part is filled with the fluid to be dispensed. The fluid message from the first chamber ends at the bottom. When the pressure in the container drops after the fluid is dispensed by means of a button located at the top of the container, the plunger moves upward due to the pressure differential between the lower and upper parts until the equilibrium pressure between the lower and upper parts is restored again. Consequently, the pressure in the lower part drops, so that the pressure in the second chamber becomes higher, and the closure element opens a fluid communication between the first chamber and the lower part, so that the pressure in the lower part increases. Then the plunger again moves up to achieve equilibrium pressure corresponding to a given, or reference, pressure in the second chamber. And finally, according to the embodiment of FIG. 8, the first chamber has a cylindrical shape, and the size of its outer diameter corresponds to the value of the inner diameter of the container, as a result of which it is installed in the container in a tight fit.

Только регулятор давления, представленный на Фиг.7, перемещается в осевом направлении. Во всех других примерах регулятор давления зафиксирован внутри контейнера. Комплектный регулятор давления, представленный на Фиг.7, представляет собой плунжер, выполняющий функцию подвижного поршня, выталкивающего выдаваемую текучую среду. Однако такая конструкция регулятора давления не является предпочтительной по причине большого размера, уменьшающего объем контейнера, который можно использовать под текучую среду.Only the pressure regulator shown in FIG. 7 moves axially. In all other examples, the pressure regulator is fixed inside the container. The complete pressure regulator shown in FIG. 7 is a plunger that acts as a movable piston that pushes out the fluid being discharged. However, this design of the pressure regulator is not preferable because of the large size, which reduces the volume of the container that can be used under the fluid.

Еще одной важной проблемой, связанной с вышеупомянутыми регуляторами давления, представляющими собой отдельные узлы, является необходимость повышения давления в первой и второй камерах перед установкой регулятора в контейнер. На практике это может оказаться очень сложно и дорого - например, в случае с алюминиевыми аэрозольными баллончиками, которые выполняются цельными на очень высокопроизводительных производственных линиях. Еще один большой недостаток состоит в том, что, как показала практика, давление в отдельном регуляторе, который устанавливают в контейнер уже после изготовления, довольно сильно падает в течение нескольких месяцев, неизбежно уходящих на хранение и поставку на предприятия розничной торговли. Кроме того, повышение давления в регуляторе приходится выполнять при закрытом сообщении по текучей среде, чтобы получить заданное давление. Таким образом, известные регуляторы давления не подходят для широкого промышленного применения.Another important problem associated with the aforementioned pressure regulators, which are separate units, is the need to increase the pressure in the first and second chambers before installing the regulator in a container. In practice, this can be very difficult and expensive - for example, in the case of aluminum aerosol cans, which are made integral on very high-performance production lines. Another big drawback is that, as practice has shown, the pressure in a separate regulator, which is installed in the container after manufacture, drops quite a lot during several months, which inevitably go to storage and delivery to retail enterprises. In addition, the pressure increase in the regulator must be performed with closed fluid communication in order to obtain a given pressure. Thus, known pressure regulators are not suitable for wide industrial applications.

Итак, технической целью настоящего изобретения является создание регулятора давления для контейнера для выдачи текучей среды, имеющего простую конструкцию. Еще одна цель настоящего изобретения состоит в разработке способа изготовления регулятора давления, легко собираемого в контейнере для выдачи текучей среды.Thus, the technical objective of the present invention is to provide a pressure regulator for a container for dispensing a fluid having a simple structure. Another objective of the present invention is to develop a method of manufacturing a pressure regulator, easily assembled in a container for dispensing a fluid.

Эти и другие цели настоящего изобретения осуществляются с помощью регулятора давления согласно пункту 1 формулы изобретения и способа изготовления согласно пункту 8.These and other objectives of the present invention are carried out using a pressure regulator according to paragraph 1 of the claims and the manufacturing method according to paragraph 8.

Основное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что повышенное давление в регуляторе давления создается после установки в выдачный флакон и заполнения его жидкостью. Это означает, что повышенное давление в регуляторе давления можно создавать одновременно с заполнением флакона жидкостью. Таким образом, исключается необходимость предварительного создания избыточного давления в регуляторе, которая присутствовала в предшествующем уровне техники - например, в вышеописанных примерах. Благодаря тому что вторая камера охватывает первую камеру, можно получить очень компактную конструкцию регулятора давления так, что доля полезного объема флакона значительно больше, чем в известных вариантах осуществления. Благодаря тому что регулятор изготавливается заранее и легко устанавливается в существующие пластиковые флаконы, можно использовать существующие технологические процессы изготовления флаконов и заполнения их, например, косметической продукцией, сопровождая эти процессы лишь незначительными дополнениями в производственной поточной линии.The main advantage of the present invention is that increased pressure in the pressure regulator is created after installation in the dispensing bottle and filling it with liquid. This means that increased pressure in the pressure regulator can be created simultaneously with filling the vial with liquid. This eliminates the need for preliminary creation of excess pressure in the regulator, which was present in the prior art - for example, in the above examples. Due to the fact that the second chamber covers the first chamber, it is possible to obtain a very compact design of the pressure regulator so that the fraction of the useful volume of the vial is much larger than in the known embodiments. Due to the fact that the regulator is made in advance and is easily installed in existing plastic bottles, it is possible to use existing technological processes for manufacturing bottles and filling them, for example, with cosmetic products, accompanying these processes with only minor additions to the production flow line.

Дополнительные преимущества изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы и в последующем описании, где представлен пример варианта осуществления изобретения, описанный со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:Additional advantages of the invention are disclosed in the dependent claims and in the following description, which presents an example embodiment of the invention described with reference to the accompanying drawings, where:

Фиг.1 - вид в перспективе, снизу регулятора давления с пространственным разделением деталей, где некоторые детали показаны в увеличенном масштабе;Figure 1 is a perspective view from below of a pressure regulator with a spatial separation of parts, where some parts are shown on an enlarged scale;

Фиг.2 - вид сверху того же регулятора давления;Figure 2 is a top view of the same pressure regulator;

Фиг.3 - вид в перспективе регулятора давления, снизу и сверху с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий процесс сборки регулятора давления;Figure 3 is a perspective view of the pressure regulator, from the bottom and top with a spatial separation of the parts, illustrating the process of assembling the pressure regulator;

Фиг.4 - вид в перспективе и в разрезе собранного регулятора давления;Figure 4 is a perspective view and in section of an assembled pressure regulator;

Фиг.5 - три вида в разрезе собранного регулятора давления.Figure 5 - three views in section of the assembled pressure regulator.

Номера ссылочных позиций, связанные с элементами конкретного чертежа, соответствуют данным элементам и на остальных чертежах, если не указано иное.Reference numerals associated with elements of a particular drawing correspond to these elements in the remaining drawings, unless otherwise indicated.

На Фиг.1 и 2 регулятор 1 давления, предназначенный для поддержания постоянного заданного избыточного давления в контейнере, изображен в перспективе и с пространственным разделением деталей. Регулятор 1 содержит первую камеру 2, снабженную первой цилиндрической или чашеобразной вставкой 3 с подвижным поршнем 4, снабженным большим уплотнительным кольцом 5, и вторую камеру 6, снабженную бутылковидным вторым цилиндром 7, с открытым концом 8 и закрытым концом 9. Открытый конец 8 цилиндра 7 имеет сужающийся горловой участок 10 и фланец 11, на котором установлена кольцевая вставка, или укупорочное средство, 12, со ступенчатым воронкообразным раструбом 13, в котором закреплена чашеобразная вставка 3. Поршень 4 содержит шток 14 с концевым участком 15 большего диаметра (Фиг.2). Стопорный элемент 16 с уплотнительным кольцом 17 установлен с другого конца укупорочного элемента 12, образуя вместе с седлом клапана в укупорочном средстве запорный, или регулировочный, клапан. В дне 9 цилиндра 7, в отверстии 19 для создания повышенного давления в цилиндре 7, установлена притертая пробка (пробка Николсона) 18.1 and 2, the pressure regulator 1, designed to maintain a constant predetermined overpressure in the container, is depicted in perspective and with a spatial separation of the parts. The regulator 1 contains a first chamber 2, equipped with a first cylindrical or cup-shaped insert 3 with a movable piston 4, provided with a large sealing ring 5, and a second chamber 6, equipped with a bottle-shaped second cylinder 7, with an open end 8 and a closed end 9. The open end 8 of the cylinder 7 has a tapering neck section 10 and a flange 11 on which an annular insert or closure 12 is installed, with a stepped funnel-shaped bell 13 in which a cup-shaped insert 3 is fixed. The piston 4 contains a rod 14 with an end section m 15 larger diameter (Figure 2). The locking element 16 with the sealing ring 17 is mounted at the other end of the closure element 12, forming together with the valve seat in the closure a shut-off or adjustment valve. In the bottom 9 of the cylinder 7, in the hole 19 to create increased pressure in the cylinder 7, a ground stopper (Nicholson stopper) 18 is installed.

На Фиг.1а стопорный элемент 16 показан в увеличенном масштабе. Он содержит цилиндрическую часть 20 и кольцевую часть 21 большего диаметра с расположенными снизу рифлеными зубьями 22 для ультразвукового приваривания к нижнему ободу 23 укупорочного средства 12. Во внутренней кольцевой полости 24 стопорного элемента 16 обеспечены три направляющих ребра 25, расположенные под углом на расстоянии друг от друга 120°, для направления штока 14 поршня. Кроме того, шток 14 поршня содержит две канавки, параллельные оси штока, для отвода газа или воздуха под высоким давлением через регулировочный клапан, образованный концевым участком 15 штока 14 и малым уплотнительным кольцом 17. Эти канавки продолжаются до концевого участка 15. На Фиг.1b укупорочное средство 12 показано в увеличенном масштабе. Как видно на чертеже, обеспечен большой обод 26, снабженный кольцевой канавкой 27 с расположенными по периметру внутренними зубьями 28 и наружными зубьями 29 для приваривания укупорочного средства 12 к фланцу 11 цилиндра 7 посредством ультразвуковой сварки. На Фиг.1с показана в увеличенном масштабе чашеобразная вставка 3 с круглой верхней накладкой 31 (см. Фиг.2с), снабженной шестью выемками 32, равномерно распределенными по периметру, образуя выступы 33, с нижних сторон которых имеются рифленые зубья 34. Кроме того, с открытого конца 36 цилиндрической чаши 3 обеспечены осевые прорези 37. В собранном состоянии поршень 4 с уплотнительным кольцом 5 лишь прикрывает концы прорезей 37 в условиях равновесного давления, т.е. в исходном положении, или при нормальном давлении. Кроме того, в непосредственной близости к открытому концу вставки 3, на внутренней стенке 38 в конце прорезей 37, может быть обеспечена внутренняя ступенька 39, в которую поршень 4 с уплотнительным кольцом 5 упирается в исходном положении, или при нормальном давлении (см. ниже). Для уменьшения трения между уплотнительным кольцом 5 и стенкой чашеобразной вставки 3 используют антифрикционный гель, изготовленный, например, из силикона или графитовой смазки, которым покрывают уплотнительное кольцо 5.1 a, the locking element 16 is shown on an enlarged scale. It contains a cylindrical part 20 and an annular part 21 of a larger diameter with fluted teeth 22 located below for ultrasonic welding of the closure 12 to the lower rim 23. Three guide ribs 25 are provided in the inner annular cavity 24 of the locking element 16, which are angled at a distance from each other 120 ° to guide the piston rod 14. In addition, the piston rod 14 contains two grooves parallel to the axis of the rod, for exhausting gas or air under high pressure through the control valve formed by the end portion 15 of the rod 14 and the small sealing ring 17. These grooves extend to the end portion 15. FIG. 1b closure 12 is shown on an enlarged scale. As can be seen in the drawing, a large rim 26 is provided, provided with an annular groove 27 with perimeter internal teeth 28 and outer teeth 29 for welding the closure 12 to the flange 11 of the cylinder 7 by ultrasonic welding. Fig. 1c shows, on an enlarged scale, a cup-shaped insert 3 with a round top plate 31 (see Fig. 2c) provided with six recesses 32 uniformly distributed around the perimeter, forming protrusions 33, on the lower sides of which there are grooved teeth 34. In addition, axial slots 37 are provided from the open end 36 of the cylindrical bowl 3. In the assembled state, the piston 4 with the sealing ring 5 only covers the ends of the slots 37 under equilibrium pressure, i.e. in the starting position, or at normal pressure. In addition, in the immediate vicinity of the open end of the insert 3, an inner step 39 can be provided on the inner wall 38 at the end of the slots 37, into which the piston 4 with the o-ring 5 abuts in the initial position or at normal pressure (see below) . To reduce friction between the o-ring 5 and the wall of the cup-shaped insert 3, an anti-friction gel made, for example, of silicone or graphite grease, with which the o-ring 5 is coated, is used.

На Фиг.2, а также 2а, 2b и 2с номера ссылочных позиций на которых совпадают с номерами элементов, показанных на Фиг.1а, 1b и 1с, изображен тот же самый регулятор давления, что и на Фиг.1, но в перевернутом положении.In Fig.2, as well as 2a, 2b and 2c, the numbers of the reference numbers on which coincide with the numbers of the elements shown in Figs. 1a, 1b and 1c show the same pressure regulator as in Fig. 1, but in the inverted position .

На Фиг.3а и 3b показано взаимное расположение различных деталей, описанных выше, при сборке.Figures 3a and 3b show the relative positioning of the various parts described above during assembly.

На Фиг.4 представлен вид в разрезе регулятора 1 давления в собранном состоянии, причем стрелки 35 указывают на зоны сварки между укупорочным средством 12 и фланцем 11 второго цилиндра 7, между выступами 33 и внутренней кольцевой ступенькой 40 раструба 13, а также между кольцевой частью 21 стопорного элемента 16 и нижним ободом 23 укупорочного средства 12.Figure 4 presents a sectional view of the pressure regulator 1 in the assembled state, and the arrows 35 indicate the welding zone between the closure 12 and the flange 11 of the second cylinder 7, between the protrusions 33 and the inner ring step 40 of the socket 13, and also between the annular part 21 the locking element 16 and the lower rim 23 of the closure 12.

Принцип работыPrinciple of operation

Процесс функционирования вышеописанного регулятора 1 давления состоит в следующем: вторая камера 6 заполнена инертным газом - как правило, это обычный воздух, - под избыточным давлением около 8 бар. В собранном состоянии давление в первой камере 2 нормальное, а уплотнительное кольцо 5 поршня 4 лишь прикрывает концы прорезей 37 или лежит на внутренней ступеньке 39 соответственно. Усилие, прилагаемое к штоку 14 вследствие избыточного давления во второй камере 6, толкает поршень к круглой верхней накладке 27 вставки 3, пока не закроется клапан между стопорным элементом 16 и уплотнительным кольцом 17. Так как давление над поршнем 4 повышается в соответствии с законом Бойля-Гей-Люссака, а общая температура остается постоянной, давление в первой камере 2 пропорционально объему при закрытии клапана и объему в исходном положении (при нормальном давлении). Прорези 32 и выемки 28 вставки 3 образуют канал из второй камеры 6, ведущий через клапан наружу, т.е. через верхнюю накладку 27 вставки 3. Собранный таким способом регулятор 1 давления устанавливают внизу контейнера для текучей среды, снабженного, например, клапаном распыления, приводимым в действие кнопкой. Если давление в емкости равно давлению регулирования в первой камере 2, регулировочный клапан регулятора 1 давления остается закрытым. Однако если часть текучей среды выдают через клапан распыления, то давление в контейнере падает, а регулировочный клапан будет открываться так, что газ под избыточным давлением будет подаваться из второй камеры 6 в контейнер. Давление в контейнере и давление регулирования довольно быстро уравновешиваются, и регулировочный клапан опять закрывается.The functioning of the above-described pressure regulator 1 is as follows: the second chamber 6 is filled with an inert gas - as a rule, this is ordinary air - under an overpressure of about 8 bar. In the assembled state, the pressure in the first chamber 2 is normal, and the o-ring 5 of the piston 4 only covers the ends of the slots 37 or lies on the inner step 39, respectively. The force applied to the stem 14 due to overpressure in the second chamber 6 pushes the piston to the round top plate 27 of insert 3 until the valve closes between the locking element 16 and the sealing ring 17. Since the pressure above the piston 4 rises in accordance with the Boyle's law Gay-Lussac, and the overall temperature remains constant, the pressure in the first chamber 2 is proportional to the volume when closing the valve and the volume in the initial position (at normal pressure). The slots 32 and the recesses 28 of the insert 3 form a channel from the second chamber 6 leading outward through the valve, i.e. through the upper plate 27 of insert 3. The pressure regulator 1 assembled in this way is installed at the bottom of the fluid container, equipped with, for example, a spray valve actuated by a button. If the pressure in the vessel is equal to the control pressure in the first chamber 2, the control valve of the pressure regulator 1 remains closed. However, if part of the fluid is discharged through the spray valve, the pressure in the container drops and the control valve opens so that gas under excess pressure will be supplied from the second chamber 6 to the container. The pressure in the container and the regulating pressure are fairly quickly balanced, and the control valve closes again.

Если через клапан распыления выдают большее количество текучей среды, регулировочный клапан колеблется между открытым и закрытым положениями. На практике поршень при повороте уплотнительного кольца 34 перемещается лишь на десятую или сотую долю миллиметра, открывая и закрывая клапан.If more fluid is dispensed through the spray valve, the control valve oscillates between open and closed positions. In practice, when the o-ring 34 is rotated, the piston moves only a tenth or one hundredth of a millimeter, opening and closing the valve.

Расчетные данныеEstimated data

Математические модели регулятора давления показывают, что давление регулирования описывается следующим уравнением:Mathematical models of the pressure regulator show that the regulation pressure is described by the following equation:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Рс - давление регулирования, или избыточное давление,where P with - pressure regulation, or gauge pressure,

РR - давление во второй камере,P R is the pressure in the second chamber,

Р1 - давление в исходном положении (при нормальном давлении),P 1 - pressure in the initial position (at normal pressure),

А1 - площадь штока поршня,And 1 - the area of the piston rod,

А2 - площадь поршня,And 2 - the area of the piston,

V1 - объем в первой камере над поршнем в исходном положении,V 1 - the volume in the first chamber above the piston in the initial position,

V2 - объем во второй камере над поршнем при повышенном давлении.V 2 is the volume in the second chamber above the piston at elevated pressure.

Таким образом, данное уравнение позволяет рассчитывать давление в контейнере при заданном давлении во второй камере 6, заданных размерах поршня 4 и штока 14 поршня. Кроме того, уравнение показывает, что давление Рс регулирования в первой камере 2 слегка повышается при понижении давления РR во второй камере, пока РR не станет равным Рс, при этом регулятор 1 давления остается открытым. Таким образом, уравнение позволяет также определять минимальное давление РR, требуемое для выдачи всей текучей среды из контейнера.Thus, this equation allows you to calculate the pressure in the container at a given pressure in the second chamber 6, the given dimensions of the piston 4 and the piston rod 14. In addition, the equation shows that the control pressure P c in the first chamber 2 rises slightly when the pressure P R in the second chamber decreases, until P R becomes equal to P c , while the pressure regulator 1 remains open. Thus, the equation also allows you to determine the minimum pressure P R required to dispense all of the fluid from the container.

При заданных геометрических размерах поршня 4 и штока 14 поршня объем V2 определяет давление регулирования, или избыточное давление Рс. Следовательно, меняя одну лишь толщину поршня 4, можно обеспечить разные значения давления Рс регулирования для одной геометрической формы чашеобразной вставки 3.Given the geometrical dimensions of the piston 4 and the piston rod 14, the volume V 2 determines the control pressure, or gauge pressure P s . Therefore, changing only the thickness of the piston 4, it is possible to provide different values of pressure P with regulation for one geometric shape of the cup-shaped insert 3.

Процесс изготовленияManufacturing process

Чашеобразную вставку 3 и укупорочное средство 12 изготавливают литьем из полиэтилентерефталата. Поршень 4 со штоком 14 поршня и стопорным элементом 16 изготавливают литьем из полиоксиметилена. Цилиндр 7 в форме бутылки изготавливают выдуванием из полиэтилентерефталата. Основные преимущества выдувания при изготовлении цилиндра 7 состоят в том, что с помощью одного инструмента можно изготавливать цилиндры разных размеров, и ориентация растягиваемого полиэтилентерефталата в процессе выдувания ведет к созданию более высококристаллической структуры, придающей материалу повышенную прочность и хорошую газонепроницаемость. The cup-shaped insert 3 and the closure 12 are made by casting from polyethylene terephthalate. The piston 4 with the piston rod 14 and the locking element 16 is made of polyoxymethylene. A cylinder 7 in the form of a bottle is made by blowing out of polyethylene terephthalate. The main advantages of blowing in the manufacture of cylinder 7 are that using one tool, it is possible to produce cylinders of different sizes, and the orientation of the stretchable polyethylene terephthalate in the blowing process leads to the creation of a higher crystalline structure, giving the material increased strength and good gas impermeability.

Процесс сборки протекает следующим образом: сначала поршень 4 с уплотнительным кольцом вставляют в чашеобразную вставку 3. Затем вставку 3 вставляют в воронкообразный раструб 13 укупорочного средства 12 - до тех пор, пока выступы 33 своими зазубренными зубцами 34 не упрутся плотно в кольцевую ступеньку раструба 13. Затем вставку 13 приваривают ультразвуковой сваркой к раструбу 13. После этого стопорный элемент 16 с малым уплотнительным кольцом 17 надевают на шток 14 поршня и защелкивают его, прикрепляя к раструбу 13; в результате уплотнительное кольцо 17 оказывается зажатым между раструбом 13 и верхней стороной стопорного элемента 16. Затем кольцевой участок 20 стопорного элемента 16 приваривают ультразвуковой сваркой к нижнему ободу раструба. И в завершение укупорочное средство 12 устанавливают на фланец 11 цилиндра 7 и приваривают к нему ультразвуковой сваркой. Собранный таким способом регулятор 1 готов к применению, т.е. к установке в контейнер для выдачи текучей среды, снабженный, например, распылителем. После этого цилиндр 7 заполняют сжатым инертным газом или воздухом, причем избыточное давление составляет, например, 8 бар - таким образом, чтобы поршень 4 поднялся, регулировочный клапан, образованный штоком 14 поршня и малым уплотнительным кольцом 17, закрылся, и в емкости возникло заданное избыточное давление. При необходимости сборка может быть выполнена в другой последовательности.The assembly process proceeds as follows: first, the piston 4 with the sealing ring is inserted into the cup-shaped insert 3. Then, the insert 3 is inserted into the funnel-shaped bell 13 of the closure 12 until the protrusions 33 with their serrated teeth 34 end up tightly in the annular step of the bell 13. Then the insert 13 is ultrasonically welded to the bell 13. After that, the locking element 16 with a small sealing ring 17 is put on the piston rod 14 and snap it, attaching to the bell 13; as a result, the sealing ring 17 is sandwiched between the bell 13 and the upper side of the locking element 16. Then, the annular portion 20 of the locking element 16 is ultrasonically welded to the lower rim of the bell. And finally, the closure 12 is installed on the flange 11 of the cylinder 7 and is welded to it by ultrasonic welding. The controller 1 assembled in this way is ready for use, i.e. for installation in a container for dispensing a fluid, equipped with, for example, a spray. After that, the cylinder 7 is filled with compressed inert gas or air, and the overpressure is, for example, 8 bar so that the piston 4 rises, the control valve formed by the piston rod 14 and the small O-ring 17 closes, and a predetermined excess occurs in the tank pressure. If necessary, the assembly can be performed in a different sequence.

Очевидно, что сварку элементов можно осуществлять и другими видами сварки, такими как ротационная сварка, лазерная сварка или любой другой известный способ сварки пластмасс, а также посредством склеивания или механического крепления - например, защелками или винтами.Obviously, welding of elements can also be carried out by other types of welding, such as rotational welding, laser welding or any other known method of welding plastics, as well as by gluing or mechanical fastening, for example, latches or screws.

Еще одно преимущество изобретения состоит в том, что, так как для расфасовывания под давлением используется только атмосферный воздух или подходящий инертный газ, снимаются повышенные требования к безопасности для производственных помещений, оборудования и окружающей среды, которые обычно необходимы в случае расфасовки в аэрозольные баллончики опасных воспламеняемых жидкостей.Another advantage of the invention is that, since only atmospheric air or a suitable inert gas is used for pressure packaging, the increased safety requirements for industrial premises, equipment and the environment, which are usually necessary in the case of hazardous flammable aerosol cans, are removed liquids.

Claims (12)

1. Регулятор давления для контейнера для выдачи текучей среды, содержащий первый цилиндр (3) с открытым концом и закрытым концом, предназначенный для заполнения сжатым газом с заданным избыточным давлением, поршень (4) с уплотнительным кольцом (5), перемещаемый внутри первого цилиндра, второй цилиндр (7) с закрытым концом и открытым концом, предназначенный для заполнения сжатым газом под давлением, превышающим избыточное давление, причем второй цилиндр (7) охватывает первый цилиндр (3), образуя кольцевой канал между первым и вторым цилиндрами, при этом открытый конец второго цилиндра (7) примыкает к открытому концу первого цилиндра (3), а канал ведет наружу, изнутри второго цилиндра (7) и мимо наружной стенки первого цилиндра (3); клапан для открывания и закрывания канала, причем указанный поршень содержит шток (14) для открывания и закрывания клапана, отличающийся тем, что открытый конец первого цилиндра (3) снабжен по меньшей мере одной осевой прорезью (37) - такой, что поршень (4) с уплотнительным кольцом (5) в положении при нормальном давлении введен в первый цилиндр (3) и закрывает конец прорези (37), а шток (14) снабжен стопорным элементом (15), который закрывает клапан в верхнем положении поршня, при этом длина штока определяет ход поршня между положением при нормальном давлении и закрытым положением клапана, при этом ход поршня совместно с внутренним объемом поршневого пространства определяет в закрытом положении клапана заданное избыточное давление.1. A pressure regulator for a container for dispensing a fluid, comprising a first cylinder (3) with an open end and a closed end, designed to be filled with compressed gas with a given overpressure, a piston (4) with an o-ring (5), moved inside the first cylinder, a second cylinder (7) with a closed end and an open end, designed to be filled with compressed gas under a pressure exceeding the overpressure, the second cylinder (7) covering the first cylinder (3), forming an annular channel between the first and second cylinders, p and the open end of the second cylinder (7) adjacent to the open end of the first cylinder (3), and the channel leading outwards from the inside of the second cylinder (7) past the outer wall of the first cylinder (3); a valve for opening and closing the channel, said piston comprising a stem (14) for opening and closing the valve, characterized in that the open end of the first cylinder (3) is provided with at least one axial slot (37) such that the piston (4) with a sealing ring (5) in position at normal pressure, it is inserted into the first cylinder (3) and closes the end of the slot (37), and the stem (14) is equipped with a locking element (15) that closes the valve in the upper position of the piston, while the stem length determines the piston stroke between the position at normal pressure position and the closed position of the valve, while the piston stroke together with the internal volume of the piston space determines the set overpressure in the closed position of the valve. 2. Регулятор давления по п.1, отличающийся тем, что первый цилиндр (3) содержит внутреннюю ступеньку (39), предусмотренную в конце по меньшей мере одной прорези (37), при этом на эту ступеньку в положении при нормальном давлении опирается поршень (4) с уплотнительным кольцом (5).2. The pressure regulator according to claim 1, characterized in that the first cylinder (3) contains an inner step (39) provided at the end of at least one slot (37), while the piston rests on this step in position at normal pressure ( 4) with a sealing ring (5). 3. Регулятор давления по п.1 или 2, отличающийся тем, что наружный контур поршня (4) меньше внутреннего диаметра первого цилиндра (3), так что с внутренней стенкой первого цилиндра контактирует лишь уплотнительное кольцо (5).3. The pressure regulator according to claim 1 or 2, characterized in that the outer contour of the piston (4) is smaller than the inner diameter of the first cylinder (3), so that only the o-ring (5) is in contact with the inner wall of the first cylinder. 4. Регулятор давления по п.3, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо (5) покрыто антифрикционным гелем.4. The pressure regulator according to claim 3, characterized in that the o-ring (5) is coated with antifriction gel. 5. Регулятор давления по п.4, отличающийся тем, что антифрикционный гель содержит силикон или графитовую смазку.5. The pressure regulator according to claim 4, characterized in that the antifriction gel contains silicone or graphite lubricant. 6. Регулятор давления по п.1 или 2, отличающийся тем, что второй цилиндр (7) закрыт укупорочным средством (12) в форме воронки, в котором в качестве первого цилиндра установлена цилиндрическая чаша (3).6. The pressure regulator according to claim 1 or 2, characterized in that the second cylinder (7) is closed by a closure (12) in the form of a funnel, in which a cylindrical bowl (3) is installed as the first cylinder. 7. Регулятор давления по п.5, отличающийся тем, что укупорочное средство (12) в форме воронки прикреплено сварочным швом ко второму цилиндру (7), а цилиндрическая чаша (3) прикреплена сварочным швом к укупорочному средству (12).7. The pressure regulator according to claim 5, characterized in that the closure (12) in the form of a funnel is attached by a weld to the second cylinder (7), and the cylindrical bowl (3) is attached by a weld to the closure (12). 8. Способ изготовления регулятора давления по одному из пп.1-7, согласно которому формируют первый цилиндр (3) и второй цилиндр (7) из подходящего синтетического материала; формируют поршень (4) со штоком (14) и клапанными элементами из подходящего синтетического материала; вводят поршень (4) с уплотнительным кольцом (5) в первый цилиндр (3) и толкают до тех пор, пока давление в первом цилиндре (3) не начнет расти; устанавливают первый цилиндр (3) в укупорочное средство (12), предназначенное для закрывания второго цилиндра (7); устанавливают клапанные элементы (16, 17) в укупорочное средство (12) и устанавливают укупорочное средство (12) на второй цилиндр (7).8. A method of manufacturing a pressure regulator according to one of claims 1 to 7, according to which the first cylinder (3) and the second cylinder (7) are formed from a suitable synthetic material; forming a piston (4) with a stem (14) and valve elements from a suitable synthetic material; a piston (4) with a sealing ring (5) is introduced into the first cylinder (3) and pushed until the pressure in the first cylinder (3) begins to increase; install the first cylinder (3) in the closure (12), designed to close the second cylinder (7); install the valve elements (16, 17) in the closure (12) and install the closure (12) on the second cylinder (7). 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо (5) покрывают антифрикционным гелем.9. The method according to claim 8, characterized in that the o-ring (5) is coated with antifriction gel. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что антифрикционный гель содержит силикон или графитовую смазку.10. The method according to claim 9, characterized in that the antifriction gel contains silicone or graphite lubricant. 11. Способ по одному из пп.8-10, отличающийся тем, что первый цилиндр (3) и клапанные элементы (16) приваривают к укупорочному средству (12), а укупорочное средство (12) приваривают ко второму цилиндру (7).11. The method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the first cylinder (3) and valve elements (16) are welded to the closure (12), and the closure (12) is welded to the second cylinder (7). 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что первый цилиндр (3) и клапанные элементы (16) приваривают ультразвуковой сваркой к укупорочному средству (12), а укупорочное средство (12) приваривают ультразвуковой сваркой ко второму цилиндру (7). 12. The method according to claim 11, characterized in that the first cylinder (3) and valve elements (16) are ultrasonically welded to the closure (12), and the closure (12) is ultrasonically welded to the second cylinder (7).
RU2008107962/12A 2005-08-01 2005-08-01 Pressure regulator for container for liquid delivery RU2372266C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107962/12A RU2372266C1 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Pressure regulator for container for liquid delivery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107962/12A RU2372266C1 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Pressure regulator for container for liquid delivery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008107962A RU2008107962A (en) 2009-09-10
RU2372266C1 true RU2372266C1 (en) 2009-11-10

Family

ID=41166023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008107962/12A RU2372266C1 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Pressure regulator for container for liquid delivery

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2372266C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676143C2 (en) * 2014-06-03 2018-12-26 Дзе Солфорд Вэлв Кампани Лтд. Valve assembly
RU2722985C2 (en) * 2015-11-10 2020-06-05 Гойара Pressure control device, dispenser comprising said pressure control device, and production method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676143C2 (en) * 2014-06-03 2018-12-26 Дзе Солфорд Вэлв Кампани Лтд. Valve assembly
RU2722985C2 (en) * 2015-11-10 2020-06-05 Гойара Pressure control device, dispenser comprising said pressure control device, and production method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008107962A (en) 2009-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2329188C2 (en) Device for pressure regulation
US4886193A (en) Container closure cap with metering appliance
US5108007A (en) Valve controlled squeezable fluid dispenser
US4597512A (en) Aerosol valves
US5183185A (en) Mechanically pressurized dispenser system
US6464111B2 (en) Dispenser containing a product and dispensing method
US2877936A (en) Valve and dispensing apparatus for pressure containers and the like
JPH0278459A (en) Applying device
US3201012A (en) Valve for fluid dispenser
JPH04279479A (en) Control valve for container containing fluid under gas pressure and container provided with said valve
US4311255A (en) Hand held container and dispenser assembly
US5988453A (en) Pressurized device
EP3406350B1 (en) Container of fluid substances featuring a mobile bottom, with hermetic sealing system and method of use
JP4821020B2 (en) Pressure control device for fluid dispensing containers
US20190060930A1 (en) Pump systems, pump engines and methods of making the same
RU2372266C1 (en) Pressure regulator for container for liquid delivery
EP1237812B1 (en) Device for the controlled delivery of liquids or viscous or flowable substances
EP3105147B1 (en) Dispensing valve incorporating a metering valve
JP7250492B2 (en) mixing container
US3123260A (en) Valves and method for mass producing them
JP6679168B2 (en) Fixed volume dispensing container
JPH09295658A (en) Measuring cap
MXPA06010004A (en) Closure for a container that holds a free-flowing product