UA26129A - Пристрій для газуваhhя рідиh, що містяться в пляшках - Google Patents

Abstract

Винахід стосується портативних сифонів для готування газованих напоїв домашніх умовах і пристосований для роботи з ручним керуванням. Пристрій для газування рідин обладнаний засобами для герметичного газонепроникного з'єднання пляшки з сатураторною голівкою, опорною пластиною для взаємодії з пляшками і засобами для приводу запобіжного клапана для скидання тиску.

Description

последнего, когда ось бутьлки смещается в любом направлений от положения, соответствующего правильной форме и размерам бутьлки.

Сатураторная головка укреплена на корпусе посредством шарнира, смещенного от центра тяжести головки с присоединенной к ней заполненной бутьілкой, для обеспечения перемещения бутьілки к опорной пластине под действием собственного веса.

Устройство снабжено блокирующим средством для предотвращения срабатьвания клапана для прохода газа из газового баллона в бутьілку, когда последняя смещена от заданного положения.

Блокирующее средство установлено так, что срабатьшает только в том случає, если сатураторная головка сместилась из своего заданного положения на угол больший, чем требуется для открьівания предохранительного клапана для снятия давления в бутьілке после завершения газирования.

Предлагаемое устройство отличаєтся тем, что содержит предохранитель для обнаружения любьх отклонений формь! и/или размеров резервуара и для предотвращения нежелательного повьішения давления в резервуаре с такими отклонениями.

Зтот предохранитель содержит средство для сброса давления в устройстве и резервуаре, если резервуар проявляет отклонения формьї! и/или размера в результате расширения при газированиий.

Предохранитель содержит средство для предотвращения повьішения давления в резервуаре, имеющем отклонения формь! и/или размера.

В одном варианте вьшолнения сифон снабжен опорной пластиной, средством для согласования устанавливаемого в сифон резервуара с отой опорной поверхностью и средством предотвращения повьішения давления или сброса давления в резервуаре при несоответствий положения резервуара на опорной пластине положению, которое он должен занимать в случає заданной формь и размеров.

Согласование установки достигается непосредственньм контактом резервуара с опорной пластиной, но может обеспечиваться и наличием любьх подходящих промежуточньїх злементов между поверхностью резервуара и опорной пластиной или использованием средства сравнения положений или сканирующего средства сравнения профиля резервуара с опорной пластиной, или аналогичного средства.

В другом варианте вьіполнения содержится средство для приведения резервуара в контакт с опорной пластиной с приспособлением для разьемной фиксации резервуара, содержащим средство, позволяющее зафиксированному резервуару смещаться в направлений к опорной пластине и упираться в нее под действием силь тяжести. Последнее из. упомянутьїх средств содержит шарнирную муфту между приспособлением для фиксации резервуара и жесткой опорой основания сифона, причем фиксатор имеет такую конструкцию, чтобьї общий центр тяжести резервуара и фиксатора резервуара при установленном резервуаре бьил смещен относительно центра шарнирной муфть!, вьізьівая смещение веса резервуара к опорной пластине.

В следующем варианте сифон содержит не менее одного клапана для сообщения резервуара и деталей сифона с атмосферой при открьіваний и средство для открьівания клапана в случає, если ось резервуара находится не в том положении, в котором должна находиться ось резервуара, имеющего стандартную правильную форму и размерь, при упираний в опорную пластину. Зто положение далее назьвается "правильньмм положением". Соответствующее положение фиксатора аналогично назьвается "правильньм положением фиксатора". Как поясняєтся ниже, понятие правильного положения охватьваєт цельй ряд положений, определяемьїх допустимьми отклонениями от идеального.

Средство для открьівания клапана содержит плунжер для перемещения запорного злемента клапана от его седла и вьіступ, неподвижно размещенньй на корпусе сифона и имеющий такую форму, чтобь воздействовать на плунжер при угловом смещений оси резервуара и, следовательно, фиксатора из их правильного положения. Минимальньй угол смещения, которьій может вьізвать воздействие вьіступа на плунжер, соответствует линейному смещению точки контакта плунжера с вьіступом вдоль поверхности зтого вьіступа на несколько миллиметров, например не более Змм, особенно около 1,5мм, если зто смещение происходит в направлений, соответствующем увеличению заданного диаметра резервуара, и не более 2мм, особенно 1мм, при смещений в противоположном направлений.

В устройстве имеются два клапана, оба работающих, как разгрузочньюе клапань! для сброса давления, даже если резервуар находится в правильном положении, при достижении давлением заданного порогового значения, предпочтительно разного для зтих клапанов, причем нижнее значение соответствует окончанию процесса газирования, при зтом оба клапана управляются от кулачка, как предохранительнье клапань! для сброса любого существующего давления, даже если оно ниже порогового значения, или предотвращения повьішения давления при смещений резервуара из правильного положения.

Кулачки и другие детали сифона имеют такую конструкцию, чтобь! клапан или клапань! срабатьзвали для сброса или предотвращения повьшения давления при смещениий осей резервуара и фиксатора из правильного положения в любом направлений, причем давление не подаєтся в резервуарь, диаметр которьх меньше стандартного на любом участке.

Устройство содержит сочетаниє из управляемого вручную средства для установки газового цилиндра, сообщающегося с овнутренней полостью установленного в сифон резервуара, и средства для предотвращения срабатьвания зтого ручного управления, если ось резервуара и фиксатор резервуара не находятся в правильном положении, причем последнее средство позволяєт срабатьвать предохранительному клапану при смещении оси резервуара в фиксаторе, даже если работаєт ручное управление.

Устройство может содержать любье дополнительнье предохранительнье и управляющие приспособления известного типа.

На фиг.1 показан предлагаемьй сифон в вертикальном положений частично в разрезе; на фиг.2 - то же, вертикальньй разрез; на фиг.3 - разрез А - А на фиг.2; на фиг.4, 5 и 6 - схема, иллюстрирующая срабатьшание разгрузочного клапана для сброса давления или предотвращения его повьшения в резервуаре, находящемся в сифоне в неправильном положениий.

Сифон содержит корпус 1, на котором установлен фиксатор, состоящий из сатураторной головки 2, шарнирно закрепленной на корпусе в точке З с возможностью откидьівания против часовой стрелки (фиг.1), для установки резервуара 4. После установки резервуара на головку и опускания он откидьівается под действием собственного веса на шарнире до упора в поверхность 5, назьваемую далее "опорная поверхность".

Зто происходит потому, что общий центр тяжести резервуара и сатураторной головки смещается относительно шарнира (точки) 3. Если контур резервуара имеет отклонение от стандарта, хотя бьі на одном участке, в частности вьіступающее за предель! идеального контура, происходит контакт с опорной пластиной 5. Могут бьть предусмотреньї инье средства непосредственного или косвенного сравнения профиля резервуара с профилем опорной пластинь, которая может бьть установлена в сифоне в различньх положениях и по-разному, и обнаружения любого расхождениий между ними.

Резервуар 4 с газируемой жидкостью зацепляется с головкой 2 и удерживаєтся в зтом зацеплений с помощью наружной резьбьі 6 на резервуаре и внутренней резьбь! 7 на головке 2 или иного подходящего средства, фланца 8 или аналогичного крепежа на горловине резервуара для ограничения глубинь ввинчивания резервуара 4 в сатураторную головку 2. В полностью завинченном положениий верхний конец резервуара 4 контактирует с упругой прокладкой 9, предпочтительно резиновой, снабженной жесткой упрочняющей втулкой 10 или подобньм средством и способной вьідерживать значительное давление, оставаясь герметичной. При неправильной установке резервуара 4 относительно прокладки 9 уплотнение не работаеєт и давление в резервуар не подаеєтся.

Сатураторная головка 2 содержит трубку 11, проходящую через прокладку 9, вставленную в горловину резервуара 4, вниз в резервуар 4. На нижнем конце зта трубка ввинчена в сопло 12 с небольшим отверстием 13, сопрягаемьм с каналом трубки в точке 14.

Головка 2 состоит из верхней части 15 и нижней части 16, соединенной с верхней частью любьм подходящим способом, например винтами 17. Подходящий уплотнитель, в данном случає кольцо 18, представляющее часть прокладки 9, обеспечивает герметичное уплотнение между частями сатураторной головки 2.

Верхний конец 19 трубки 11 ввинчен в верхнюю часть 15 сатураторной головки 2 и сообщаєтся с верхним концом канала 20, соединенньім муфтой 21 с гибкой трубкой 22, оканчивающейся в отверстии 23 держателя 24 газового баллончика и удерживаеємой на нем муфтой 25. Отверстие 23 сообщается с камерой 26 (на чертежах не указана) держателя 24 баллончика.

В держатель 24 входит на резьбе 27 патрубок 28 корпуса 29 клапана, навинченного резьбой 30 на горловину 31 газового баллончика 32. Корпус 29 клапана представляет часть клапанного узла 33, соответствующего каждому баллончику 32, так что используемьйй баллончик может сниматься вместе со своим клапанньїм узлом с держателя 24 и заряженньй баллончик с собственньім клапанньім узлом 33 может устанавливаться на его место.

Корпус 29 клапана содержит клапанную камеру 34, в которой установлена пружина 35. Клапанньй узел 33 содержит также шток 36, прилегающий к прокладке 37 и прижимаемьй пружиной 35 к седлу, виіполненному на нижнем конце вкладьша 38 с отверстием, через которое проходит вьіступ 39 штока 36. Держатель 24 баллончика снабжен плунжером 40, которьій может бьїть нажат вручную внешним поворотньїм рьічагом 41, шарнирно закрепленньмм в точке 42 на зтом держателе. Нажим рьчага 41 вьіїзь'вает перемещение вниз плунжера 40 и утапливание вьіступа 39 штока 36 с преодолением действия пружинь! 35, что позволяет газу проходить из баллончика 32 через отверстие во вкладьіше 38 в камеру 43 держателя, затем по гибкой трубке 22 в трубку 11 вниз в резервуар 4 с газируемой жидкостью. При отпускании рьчага 41 пружина 35 расправляется, толкая вверх шток 36 к седлу, и закрьіваєт клапанньй узел 33, возвращая плунжер 40 вверх в его первоначальное положение. Корпус 29 клапана может бить снабжен дополнительньмм предохранителем, например разрушаємой мембраной 44, вьіпускающей избьіточное давление в баллончике 32.

Ручной рьічаг 41 может бьіть нажат, когда головка 2 находится вблизи от полностью откинутого вниз положения, т.е. в положениий газирования. Зто обьясняєтся тем, что головка 2 жестко соединена с пластиной 45, которая, как видно из фиг.1, препятствует нажатию рьчага 41, находясь, в положении, сдвинутом от положения газирования на угол, превиишающий допустимьй (что поясняется ниже), предотвращая тем самьм нежелательную или опасную подачу газа.

Головка 2 содержит верхнюю часть 15 с носителем 46 разгрузочного клапана и блоком 47 предохранительного клапана, закрепленньіми винтами 48 (фиг.3). Внутренняя камера 49 верхней части 15 сатураторной головки сообщаєтся с носителем 46 разгрузочного клапана отверстием 50, а с блоком 47 предохранительного клапана - отверстием 51.

Носитель 46 разгрузочного клапана содержит корпус 52 с разгрузочньмм клапаном 53 и плунжер 54 с кольцом 55, уплотняющим на участке 56 корпус 52 при подаче внутреннего давления. При отсутствий давления плунжер 54 отходит назад под давлением собственного веса, пока его нижний конец не доходит до упора в головку 57 клапана, прижимаєемого к седлу пружиной 58. При подаче давления к зтой системе, когда сатураторная головка находится в правильном положении, плунжер поднимаеєтся до герметичного перекрьівания участка 56 кольцом 55. При достижении в системе заданного порогового давления, например 7 Акг/см7, и окончаний газирования пружина 58 сжимаєется и газ вьїходит в атмосферу.

Независимо от степени давления в резервуаре, когда сатураторная головка сдвинута из правильного положения, плунжер 54 нажимается кулачком 59, отодвигая кольцо 55 от седла, что обеспечиваєт сброс давления, когда газ из камерьі 49 проходит через зазор между плунжером и стенками корпуса 52 клапана.

Взаймодействие кулачка и плунжера в зтом случає показано на фиг.4. На фиг.4 резервуар 4 имеет правильную, стандартную форму и находится позтому в правильном положений при установке в сифон. При зтом плунжер 54 носителя 46 разгрузочного клапана примькает к участку 60 кулачка 59, представляющему углубление в профиле кулачка, и между ними остается небольшой зазор, благодаря чему плунжер находится в самом верхнем положении, головка 57 упираеєтся в свое седло и разгрузочньй клапан закрьт (если давление ниже порогового значения). Если резервуар 4 раздут давлением или его диаметр превьшаєт с самого начала стандартную величину в какой-либо точке контура (фиг.5), зтот резервуар сдвигается из правильного положения (на чертеже в направлений против часовой стрелки). Точка контакта плунжера 54 с кулачком 59 сдвинута влево, как показано на фиг.5, и находится теперь на поверхности 61 кулачка, наклоненной наружу относительно участка 60, причем плунжер 54 нажат и сдвигаєт кольцо 55 от поверхности седла, сбрасьвая давление. Такое же нажатие плунжера происходит, если резервуар имеет диаметр меньше правильного стандартного значения, как показано на фиг.б. Точка контакта плунжера 54 с кулачком 59 находится на участке 62 траектории кулачка, справа от участка 60. Участок 62 имеет более крутой наклон наружу, чем участок 60, позтому меньшее угловое смещение сатураторной головки и меньшее линейное смещение точки контакта плунжера с кулачком вьізьівает в зтом случає отодвигание кольца 55 от седла для сброса давления. Плунжер 63 предохранительного клапана взаймодействуете кулачком б4аналогичньїм образом.

Срабатьівание разгрузочного клапана в положении, показанном на фиг.5, происходит когда плунжер 54 смещаєтся на несколько миллиметров, предпочтительно не более Змм, особенно около 1,7мм, на участке 60 траектории кулачка. В описанном варианте начальное расстояние от шарнира З до вершинь! участка 60 кулачка 59 составляеєт 87мм, а линейное смещение плунжера на Змм соответствует угловому смещению примерно на 2". На чертеже виден порядок величиньї углового смещения, заставляющего срабатьвать плунжер 54, и чувствительности предохранителя, образованного кольцом 55 и его седлом. Угол смещения может изменяться в зависимости от размеров предохранителя, т.е. от расстояния между шарниром З и точкой надлежащего контакта плунжера с кулачком (иньіми словами, радиуса углового смещения), от расстояния между зтим шарниром и зонами резервуара, в которьїх произошло расширение, и от величинь! допустимого расширения. Минимальное линейное смещение плунжера относительно шарнира, вьізьівающее отодвиганиеє кольца 55 от седла, может также изменяться в зависимости от упомянутьїх геометрических параметров, но специалист может легко определить его в каждом конкретном случає, основьваясь на приведенньх типичньх параметрах.

Плунжер 54 срабатьшваєт аналогично, отодвигая кольцо 55 от своего седла при установке в сифон резервуара, диаметр которого превьішает правильньй в некоторой точке контура. Сатураторная головка смещаєеєтся на некоторьй угол из правильного положения при слишком большом диаметре резервуара (при установке или в результате подачи давления), и плунжер 54 смещается аналогично по кулачку 59, а будучи нажатьм им, отодвигаєет кольцо 55 от седла. В зтом случає используется та же величина значений линейного и углового смещений, которая приводилась вьіше.

Если же диаметр резервуара меньше правильного, возникает ситуация согласно фиг.б и минимальное смещение, вьізььівающее отодвигание кольца 55 от седла для сброса давления, имеет тот же порядок величин, но предпочтительно меньше, примерно на треть, чем то, которое вьізьіїваєт такое срабатьівание в случае, показанном на фиг.5. Иньмми словами, зта минимальная величина предпочтительно не превьшает 2мм, особенно около мм.

При газирований жидкости в резервуаре с правильньми размерами давление сбрасьіваєтся по окончаний газирования и достижениий пороговой величиньії давления с последующим поворотом резервуара вместе с сатураторной головкой в направлений извлечения резервуара (против часовой стрелки на чертеже). Зтот поворот головки продолжаеєтся за пределами угла, вьізьвающего срабатьвание клапана 53, и в зто время до достижения положения, в котором можно извлечь резервуар из сифона, плунжер 54 нажат кулачком 59 и головка 57 отодвинута от седла. Поскольку давление уже сброшено, зто обеспечиваєт дополнительную безопасность в случає любой неисправности, вьізьівающей сохранение давления в системе. В случає, когда головка клапана остаєется у седла, например из-за длительного нейспользования сифона или по любой иной причине, она освобождается при нажатии плунжера 54 кулачком 59, когда сатураторная головка поворачиваєется вперед для установки резервуара, что гарантирует нормальную работу клапана при подаче давления в систему.

Блок 47 предохранительного клапана содержит несущий корпус 65 с предохранительньім клапаном 66, сбрасьвающим давление и имеющим пружину 67, прижимающую шарик 68 к седлу. В корпусе 65 установлен с возможностью скольжения плунжер 63 с резиновьім кольцом 69. При достижении заданного порогового давления, на некоторую величину превишающего пороговое давление разгрузочного клапана, например 9, Ткг/см?, из-за несрабатьвания вьшпускного клапана пружина 67 сжимаєтся, шарик 68 отходит от седла и давление сбрасьшвшаєтся из резервуара через камеру 49 и отверстие 51 в атмосферу. Зтот предохранительньй клапан 66 срабатьіваєт также при повороте вперед (против часовой стрелки на чертеже) сатураторной головки аналогично вьіпускному клапану, поскольку плунжер 63 упирается в кулачок 64 и нажатием, отодвигая шарик 68 от седла. Однако профиль кулачка 64 и его взаймное расположение относительно плунжера 63 таковьї, что требуєтся больший угол смещения для срабатьвания предохранительного клапана 66, чем для срабатьівания вьіпускного клапана 53, но меньший, чем необходим для извлечения резервуара из сифона. Указанное воздействие плунжера 63 на шарик 68 происходит также при повороте вперед головки для установки резервуара и обеспечиваєт тем самь!м надежную работу клапану во время газирования и после него, даже если шарик "прилипаєет" к седлу из-за длительного неийспользования сифона или по иной причине.

Опорная поверхность 5 имеет такую форму, чтобьії резервуар, имеющий правильнье форму и размер и правильно навинченньй на сатураторную головку 2, прилегал к ней, кулачки 59 и 64 не воздействовали на плунжерь 54 и 63, а разгрузочньй и предохранительньй клапань не бьіли открьітьі. Внутренность резервуара и деталей сифона, сообщающихся с ней, уплотнена от атмосферьі, и воздействие на рьічаг 41 вьізьівает прохождение газа из цилиндра в резервуар до достижения заданного максимального давления.

Очевидно, что именно зто взаймодействие поверхности резервуара с опорной поверхностью 5 определяєт положение оси резервуара, которая должна совпадать с осью сатураторной головки. "Правильнье положения" зти оси занимают, когда резервуар имеет правильнье форму и размерь и позтому прилегает к опорной поверхности 5. Существует, однако, определенньй допуск для формь! и размеров, позтому вьражение "правильное положение" следуєт понимать как включающее все положения, отклоняющиеся от идеального на допустимую величину. Зта допустимая величина вьражена угловьм допуском, т.е. углом, на которьій необходимо сместить резервуар и головку от идеального положения, чтобь позволить кулачкам 59 и 64 включить разгрузочньій и предохранительньй клапань! и не допустить позтому подачи давления в поврежденньій резервуар или прервать подачу давления в резервуар, расширившийся сверх допустимьх пределов, как бьіло описано вьіше.

Очевидно, что по окончаний газирования жидкости в резервуаре и при его повороте вперед для извлечения из сифона зтот поворот приводит плунжерь! 54 и 63 в соприкосновение с кулачками 59 и 64 и давление в резервуаре и сифоне в целом сбрасьіваєтся. Одновременно пластина 45 достигаєт положения, в котором она препятствует нажатию рьчага 41 и тем самьм подаче газа в сифон. Однако угол, на которьй головка должна поворачиваться из нормального положения к пластине 45 для предотвращения нажатия риьічага 41, намного больше угла, на которьйй она должна повернуться, для того чтобь! кулачок 59 нажал на плунжер 54, те. он должен бьть не меньше 5". Позтому плунжерь и их клапаньі могут сработать в результате, например, раздувания резервуара, даже при нажатом рьчаге 41. Зто важно поскольку пользователь обьічно не может определить, что резервуар раздулся при газирований и продолжает нажимать на рьічаг 41, последний соприкасаєтся с пластиной 45, а угол смещения от правильного положения головки слишком мал. В зтом случає обеспечиваются чисто механические функции, позволяющие сбросить давление.

Поскольку предпочтительное вьіполнение изобретения описано на примере, необходимо иметь в виду, что изобретение может бьть осуществлено различньми путями, т.е. с использованием механических зквивалентов описанньх злементов или во многих других модификациях и вариантах, доступньх специалисту, что не нарушаеєт замьсла изобретения и смьісла его формуль!.

77 бо 52 56 51 і: НО 64 ша тжнку -- о А т иа Й : сви ц рай 3 нн Кк ої У юяк і /

Кк ли Щ ей й зе опннвовня сиве пе : КУТ т Ки (5 .

Є Ї 7 - 30 в5--Ш----- ПВ /7

Пе тю лі "Шон щі, 4 / ь ден ! т, пит 25 - й Що І; 437 й ; де

ЩО ни шко МН;

З Я ;

І і ! д- 14 2 т

НО КЕ пд ї пн ! шд- 3 я ан нище Ши ; ув

Є

; р х. | 4 ; у ч Ше 2. Вес й -- В | Мч - сс пушрунКвя х, и

Є и я й ;

ТЕ дення

Фиг. 1 їй т-щ0оюю "ВЛ сть ай у свв ЦИ 33 Кс п 34 36. а не Й а ділян : " Ми й ЩІ ва п, ї і 38 УЖЕ чі 415 І 4 вжи 46 І 44-77 у й р-яи3 Щи 7 ш-ет хх 5 й ' - | -55 | Ї 394777 ї жі Ї 4 А я КВ ЕК З ДЕ Я пен й й а -- А, я ой 28 є а ри Ше ше у са с ко : 42 ник. че я пли сте : ще : сш ее ще : ; ве Ше. й дення няння нн 25 т Х 5 й но 25 й Е я. 5 19 тис? ви, ШО оо

З рай І 16 17 й Ше «8 - 15 чь в 66 75 - У й / га ра г К-т ко їй | в1 зо 5

НЯ , 7 бе - -4 - ей де -58 ї 5 о -У ПК й -л зе ва ВМ ретя заст й. й

З ці. Її ТЯ ї 23-77 ба. І й 4-1 Я | 91

Ше ЗЕ ОЕн-т2 в 63-- ку й | си ! у. й 22

БЕК ві г

Фиг. З й

5о 59 й в ; во 54 а

Ба во во пит 59 рен з -й Ба ! й ! | -

Б ен сю р ее 46 | І - ше т, ши ! й Її ! й щи у й і Мх і: ї

М: Я сих ! : Й ї ; / / й м. і ! - ! 5-ї | в ви І Ко5-т ; ; з ! !

Й І і і /,

Фиг. 4 Фиг. 5 Фиг. 6