UA68374C2 - Valve for pressurized containers - Google Patents

Description

Опис винаходу

Даний винахід відноситься до клапана для контейнера, що знаходиться під тиском, а більш конкретно, для 2 аерозольного контейнера.

Передумови створення винаходу

Контейнер, що знаходиться під тиском (далі "герметизований контейнер"), як правило, містить продукт разом з речовиною-витискувачем. Речовина-витискувач звичайно створює всередині контейнера необхідний тиск.

Речовина-витискувач може бути присутньою в рідкій або газоподібній формі. Коли речовина-витискувач 70 присутня в рідкій формі, тиск всередині контейнера створюється тиском насичених ппарів рідкої речовини-витискувача. Коли контейнер знаходиться у вертикальному положенні, газоподібна речовина-витискувач і парова фаза рідкої речовини-витискувача знаходяться, як правило, у вільному просторі контейнера над продуктом. Тиск всередині контейнера перевищує нормальний зовнішній атмосферний тиск.

Внутрішній тиск в контейнері підтримується шляхом закриття контейнера за допомогою клапана. Отже, при 19 відкритті клапана, речовина-витискувач прагне вийти з внутрішнього простору контейнера. Завдяки цьому ефекту, речовина-витискувач виштовхує з контейнера також і продукт.

Для того, щоб весь продукт міг бути витіснений з контейнера, потрібно створити такі умови, за яких в контейнері знаходилася б достатня кількість речовини-витискувача по відношенню до кількості продукту. Отже, повинні бути забезпечені такі умови, при яких не мав би місце непотрібний вихід речовини-витискувача, тобто продукт повинен витіснятися одночасно з речовиною-витискувачем. Якщо продукт не витісняється одночасно з речовиною-витискувачем, речовина-витискувач може поступово виходити з контейнера, що знаходиться під тиском доти, поки кількість речовини-витискувача, що залишилася, не стане дуже малою по відношенню до залишку продукту, який знаходиться в контейнері, щоб забезпечити повну видачу залишку продукту з внутрішньої порожнини контейнера, що знаходиться під тиском. Отже, залишок продукту, який не може бути с витіснений з внутрішньої порожнини герметизованого контейнера, втрачається. Іншим недоліком Ге) речовини-витискувача, що неминуче виявляється при використанні в контейнері, є погіршення характеристик продукту, що витісняється. Наприклад, коли продукт являє собою продукт, що піниться, щільність піни може збільшитися небажаним чином.

Випуск речовини-витискувача без продукту може відбуватися в будь-який момент, коли продукт не М розміщений між речовиною-витискувачем і випускним отвором герметизованого контейнера. Дійсно, потрібно забезпечити такі умови, при яких речовина-витискувач зобов'язана пройти крізь продукт, виштовхуючи з герметизованого контейнера, щонайменше, частину продукту. Це небажане розташування о речовини-витискувача по відношенню до продукту і випускного отвору герметизованого контейнера може мати о місце, коли випуск проводиться при відхиленні контейнера від того положення, в якому бажано проводити

Зо випуск. о

Так, наприклад, коли герметизований контейнер містить занурену трубку, що з'єднує випускний отвір у верхній частині контейнера з внутрішньою порожниною герметизованого контейнера, небажане положення буде мати місце при перевернені герметизованого контейнера, тобто догори дном. У цьому положенні газоподібна « речовина-витискувач, що знаходиться у вільному просторі, здатна вийти безпосередньо з внутрішньої З 70 порожнини контейнера через занурену трубку, не виштовхуючи через неї продукт. !/| навпаки, коли с герметизований контейнер не містить занурену трубку, небажане положення буде тоді, коли контейнер не з» перевернутий, тобто знаходиться в практично вертикальному положенні. Це практично вертикальне положення приводить до випуску тільки газоподібної речовини-витискувача з внутрішньої порожнини контейнера, оскільки продукт не знаходиться між випускним отвором і речовиною-витискувачем. В обох випадках це веде до випуску речовини-витискувача з внутрішньої порожнини контейнера без якого-небудь відповідного виштовхування

Ме продукту, що приводить до наявності відповідних недоліків, про які згадувалося вище.

Ге | В галузі промисловості, що виробляє герметизовані контейнери, добре відомо, що існує необхідність в обладнанні герметизованих контейнерів пристроєм блокування(блокуючим механізмом), який перешкоджає о відкриттю герметизованого контейнера, коли герметизований контейнер знаходиться в небажаному положенні. У -і 20 УО-91/03 408 і УУО-95/06 606 описані блокуючі механізми, виконані, наприклад, в формі кульки, розташованої всередині герметизованого контейнера таким чином, щоб блокувати випускний отвір герметизованого

Т» контейнера, коли герметизований контейнер знаходиться в небажаному положенні. У рішеннях, відомих з попереднього рівня техніки, блокуючий механізм знаходиться в безпосередньому контакті з продуктом і речовиною-витискувачем під час закінчення випускного потоку, коли клапан герметизованого контейнера 52 відкритий.

ГФ) Було встановлено, що блокуючий механізм, розташований таким чином у випускному потоку, працює тільки при низьких швидкостях випуску порядку 2 грама продукту на секунду як максимальна межа. Дійсно, швидкість о випуску повинна бути досить низькою, щоб блокуючий механізм, наприклад, кулька, не захопився потоком продукту і/або речовини-витискувача. В іншому випадку блокуючий механізм може бути просунутий продуктом, 60 що випускається і/або речовиною-витискувачем в положення блокування клапана, навіть коли клапан встановлений в правильному положенні. Отже, було б доцільним відділити блокуючий механізм від потоку продукту, що випускається, і/або речовини-витискувача.

Блокуючий механізм, який відділений від потоку продукту, що випускається і/або речовини-витискувача, описаний, наприклад, в ШШ5-3 186 605. У цьому патенті описаний клапан, що містить блокуючий механізм, бо розміщений вздовж бічної сторони клапанного штока. Блокуючий механізм містить круглий поперечний перегородковий елемент, круглу пластину і кульку з нестискуваного матеріалу. Поперечний перегородковий елемент і кругла пластина жорстко сполучені між собою. Нестискувана кулька розташована між поперечним перегородковим елементом і круглою пластиною. Кругла пластина менше в діаметрі поперечного перегородкового елементу. Для того, щоб відкрити клапан, поперечний перегородковий елемент повинен здійснити ковзаючий рух в осьовому напрямі всередині клапанної камери в напрямі поперечної стінки-уступу.

Клапан може вільно відкриватися, коли кулька залишається в межах діаметра круглої пластини. Клапан знаходиться в заблокованому стані, коли кулька відкочується від круглої пластини на поперечну стінку-уступ, оскільки нестискувана кулька не перешкоджає ковзанню поперечного перегородкового елемента в напрямі 7/0 поперечної стінки-уступу.

Однак цей клапан досить громіздкий в порівнянні зі стандартними клапанами для стандартних герметизованих контейнерів, оскільки загальний діаметр клапана збільшується за рахунок діаметрів поперечного перегородкового елемента і клапанної камери. Крім того, та частина клапана, яка містить блокуючий механізм, розташована по один бік клапанного штока. Отже, контейнер повинен мати більш широкий отвір в порівнянні із /5 звичайними контейнерами, тобто контейнерами, які повинні бути спеціально перероблені для вставлення клапана, описаного в ШШ5-3 186 605, з тим, щоб можна було вбудувати цей клапан в контейнер. Це також збільшує витрати на виробництво контейнерів з клапаном такого типу.

Інший тип блокуючого механізму описаний в УУО-89/10 881, ЕК-А-2 637 870 і ЕР-А-О 526 298. Тут блокуючий механізм розташований всередині насадки за межами герметизованого контейнера. Було встановлено, що розміщення блокуючого механізму в насадці привносить обмеження в форму і розміри власне насадки. Дійсно, насадка повинна бути сконструйованою таким чином, щоб вона могла забезпечити функціонування блокуючого механізму. Крім того, було встановлено, що така специфічна насадка, що містить блокуючий механізм, має більш високу вартість в порівнянні із звичайними насадками, що поставляються на ринок. Це означає, що, коли блокуючий механізм не є частиною клапана, можуть використовуватися тільки специфічні, як правило, не с ов ефективні, з точки зору витрат, насадки.

Ще один тип блокуючого механізму описаний в патенті Великобританії Мо 1,470,013. Як і в деяких механізмах, о відомих з попереднього рівня техніки, відповідно до цього патенту продукт тече через блокуючий механізм.

В європейській патентній заявці ЕР-А-0811 563, що знаходиться на розгляді і опублікованій 10 грудня 1977 р. описаний клапанний блокуючий механізм, де блокуючий механізм, що перешкоджає відкриттю клапана, коли -«ф зо випускний отвір клапана знаходиться в небажаному положенні, відділений від потоку продукту, що випускається лабо речовини-витискувача з внутрішньої порожнини герметизованого контейнера, коли клапан знаходиться у - відкритому стані, що дозволяє використати будь-яку ефективну, з точки зору витрат, насадку, що поставляється со на ринок і що має розміри, які дозволяють використати клапан, запропонований у вказаній патентній заявці, спільно із звичайними контейнерами. со

Винахід згідно з вказаною європейською патентною заявкою являє собою клапан, що містить шток, корпус і со пристрій блокування. Шток встановлений з можливістю переміщення всередині корпусу, забезпечуючи відкриття і закриття клапана. Шток містить випускний отвір, що сполучається з випускним каналом. Випускний канал розташований на одному кінці штока. Шток встановлений з можливістю вільного зворотно-поступального руху всередині корпусу. Пристрій блокування розташований всередині корпусу і служить для блокування « переміщення штока всередині корпусу, коли контейнер, забезпечений описаним вище клапаном, знаходиться в. 0/7) с небажаному положенні. Європейська патентна заявка Мо ЕР-А-0 811 563 приведена в даному описі як посилання і становить частину розкриття даного винаходу. ;» Як відмічалося вище, аерозольний клапан являє собою багатокомпонентну конструкцію, яку треба зварити і зібрати. Аерозольні клапани є також об'єктами масового виробництва. Будь-яке скорочення числа зварювальних або складальних операцій приносить значну економічну вигоду виробнику клапанів. Задачею даного винаходу є б створення такого клапана, в якому б завдяки запропонованій згідно з винаходом конструкції можна було б скоротити кількість операцій по виготовленню і збиранню клапана і збільшити його надійність. Завдяки цьому со можна також забезпечити масове виробництва клапана, запропонованого відповідно до даного винаходу, з оо ефективними економічними витратами.

Короткий виклад суті винаходу ш- Аерозольний клапан згідно з даним винаходом містить суцільний клапанний корпус, клапанний шток, ї» розташований у вказаному корпусі і який має нижню ділянку з заглибленням для ущільнення, причому вказане ущільнення герметизує внутрішній простір нижньої ділянки корпусу з утворенням камери блокування клапана, вказаний клапанний шток додатково містить в своїй основі заглиблення для прийому кульки(нестискуваного в Вільно падаючого об'єкта), коли клапан знаходиться в заданому положенні, яке дозволяє почати відкривання клапана, причому вказане ущільнення на нижній ділянці клапанного штока виконане за одне ціле з заглибленням (Ф, клапанного штока. ка Короткий опис креслень:

Фіг1 - вигляд в поперечному розрізі клапана згідно з даним винаходом без настановної манжети, що бор ілюструє клапан у вертикальному положенні.

Фіг.2 - клапан, показаний на фіг. 1, в оберненому положенні.

Фіг.З - вигляд зверху в розрізі по лінії "З - З" фіг.1.

Докладний опис винаходу

Як показано на фіг.1, клапан згідно з даним винаходом показаний у вертикальному положенні, в якому клапан 65 не може бути активований для випуску продукту.

Як показано на фіг.1, клапан, відмічений загальною позицією 10, містить клапанний корпус 12, верхній торець якого має канал 14 для швидкого заповнення контейнера (не показаний) речовиною-витискувачем.

Конструкція верхнього торця корпусу більш повно описана в патенті США Мо 4,015,757. Нижній торець корпусу 12 має виступаючу ділянку 16, яка утворить заглиблення 18. Донна поверхня 20 корпусу 12 має ділянку, що підноситься 22, утворену двома взаємно пересічними похилими ділянками 24, які проходять через діаметр заглиблення 18. У корпусі 12 розташована видовжена щілина 50, яка відкрита в напрямі внутрішньої порожнини контейнера (не показана).

У межах периметра корпусу 12 розташований клапанний шток 26, що має корпусну частину 28, ділянку ЗО з випускним отвором клапанного штока, що тягнеться вгору від корпусної частини 28, і нижню ділянку 32, що 7/0 тягнеться вниз від корпусної частини 28, причому корпусна частина 28 і нижня ділянка 32 охоплені корпусом 12, а ділянка ЗО з випускним отвором клапанного штока виходить за межі верхнього торця корпусу 12. Верхня ділянка ЗО штока 26 має штокові отвори 34, які ведуть до центрального каналу 36. Вгорі верхньої ділянки 30 розташована кнопка випуску або виконавчий механізм (не показаний). В основі нижньої ділянки 32 клапанного штока 26 є заглиблення 52, що закінчується у його нижнього кінця на скошеній вхідній ділянці 54. Глибина заглиблення 52 є достатньою для прийому сталевої кульки 44. Коли клапан знаходиться у вертикальному положенні, кінцева кільцева кромка 55 заглиблення 52 розташована на невеликому віддаленні від стальної кульки 44. На ділянці ЗО з випускним отвором клапанного штока 26 є ущільнення 38, розташоване з можливістю обхвату і перекриття штокових отворів 34, коли клапан 10 знаходиться в закритому стані. Між корпусною частиною 28 клапанного штока 26 і переривчастим кільцевим буртиком 42, розташованим на нижньому кінці штока, розміщена пружина 40 (дивись фіг. 3). У заглибленні 18 розташована стальна кулька 44. У кільцевому заглибленні 48, що охоплює нижню ділянку 32 клапанного штока 26 розташоване друге або нижнє ущільнення 46. Розміри нижньої ділянки 32 клапанного штока 26 підібрані по відношенню до внутрішньої стінки виступаючої ділянки 16 корпусу 16 таким чином, що нижнє ущільнення 46 герметичне відділяє заглиблення 18 від внутрішнього простору корпусу клапана, яке знаходиться над нижнім ущільненням 46. Відстань між кільцевою сч ов кромкою 55 і стальною кулькою 44, як це показане на фіг. 1, досить мало, завдяки чому натиснення клапанного штока 26 вниз приведе до того, що кромка 55 упреться в стальну кульку 44 і перешкодить подальшому руху вниз і) клапанного штока 26 і, отже, перешкодить очищенню штокових отворів 34 від ущільнення 38 для доставки продукту/речовини-витискувача в канал 36 через видовжену щілину 50.

Нижнє ущільнення 46 утворене в кільцевому заглибленні 48 методом спільного лиття під тиском ущільнення і «г

Зо клапанного штока. На фіг. 1 показані виконані за одне ціле клапанний шток 26 і нижнє ущільнення 46, скріплені у вигляді однієї деталі. При відливанні клапанного штока і нижнього ущільнення, що виконуються за одне ціле, - спочатку в першій звичайній операції лиття під тиском відпивається клапанний шток 26 у вигляді одного с суцільного елемента.

Після відливання клапанного штока 26 клапанний шток 26 переміщається в окрему відливну установку, де він со зв Чцентрується і вміщується в прес-форму (не показана), яка відділяє місце кільцевого заглиблення 48 під потік «о матеріалу ущільнення у другій пресі-формі і, таким чином, утворить виконані за одне ціле клапанний шток 26 |і нижнє ущільнення 46 в кільцевому заглибленні 48.

Наявність виконаних за одне ціле клапанного штока і нижнього ущільнення додають штоку і ущільненню міцність, яка дозволяє вставляти клапанний шток в потрібному положенні в нижній кінець корпусу клапана без « побоювання того, що ущільнення зміститься під час установки в корпус або в процесі зворотно-поступального в с руху нижнього ущільнення вздовж внутрішньої стінки корпусу, що повторюється під час використання клапанного блоку в аерозольному контейнері. ;» У вертикальному положенні, показаному на фіг. 1, клапан не може бути відкритий. Натисненню клапанного штока вниз перешкоджає нестиснувана кулька, що блокує просування клапанного штока. Коли клапан перевернутий, як це показане на фіг. 2, нестискувана кулька переміщається під дією сили тяжіння і займає б положення всередині заглиблення в основі клапанного штока, і просування клапанного штока під дією мускульної сили приведе до відкриття клапана. Очевидно, що, коли описаний вище клапан прикріплений до со своєї настановної склянки, а настановна склянка, в свою чергу, вставлена з ущільненням в аерозольний або оо герметизований контейнер, продукт і речовина-витискувач будуть випускатися тільки в тому випадку, коли

Контейнер перевертають з вертикального положення в положення, при якому кулька переміщається в ш- заглиблення в основі клапанного штока. ї» Даний винахід описаний відносно такого клапана, який відкривається тільки в тому випадку, коли клапан перевертають з вертикального положення в достатній мірі, щоб дозволити нестискуваній кульці переміститися з блокуючого положення в розблоковане положення. Відповідно, даний винахід може бути використаний в системі, показаній на фіг. 2а і 265 європейських патентних заявки Мо ЕР-А-0 811 563, з метою створення системи, в якій клапанний шток може вільно переміщуватися вниз з метою відкриття клапана, коли клапан і зв'язаний з ним (Ф, контейнер знаходяться у вертикальному положенні, і з метою його блокування, коли клапан і зв'язаний з ним ка контейнер знаходяться в оберненому положенні.

Безліч можливих варіантів може бути реалізована в рамках об'єму даного винаходу: потрібно розуміти, що бор все описане вище або показане на супроводжуючих кресленнях повинно інтерпретуватися як таке, що носить ілюстративний, але ніяк не обмежуючий характер. б5

; . ; 36 ФІГ.

З

; х З зх

НК

70 щі М КД ЗВ кА ху й с

Й 1

ДАХ хх у 96 й хх ху 5О «

ДУ х й й ах х 32 о

А ах хо со й и хх І 40 що "ах х Тез 7 й ах Хв. і « з йех діння з

Ех З от ля 2 з. в 5 -в,; 1 24 20-7 7 с : ще | ФІГ. З Й

Я їй Ох, ую -1 20 У «0

Т» Ху

18 20 54 72

Ц

АКА

24 Її Ії » 5 16 прив он

М, КИ р Ку» 5О шия іх 44

Ме й ТИ й хе ; щ дв І 42

Х й х В ще цк ОКУ 32

КІ є й С «ре ее чі З у зе

ЦО ІЗ

. 50 х сч 25 26 Р о й х 28

ЗА

М А хі 34 й й до ь « » «ІОВ б и 0 з ї-

ХХ ХЕ

Ме й Ж Ї» со ли й 38 со й Х Зо (се) ле

ОО їх до: 4 й 2 с ;»

Фіг. 2 (22) со

Claims (3)

1. Формула винаходу

   Мамі 1. Клапан, що містить корпус, який має щонайменше один отвір в своїй бічній стінці, клапанний шток, що

   -І 20 має ділянку клапанного штока з отвором і каналом, який сполучений з цим отвором і веде до випускного отвору,

   Їх причому отвір клапанного штока оточений верхнім ущільненням, а клапанний шток додатково має корпусну частину, розташовану нижче ділянки з отвором клапанного штока, і нижню ділянку штока, що має кільцеве заглиблення в своїй зовнішній стінці, що містить розташоване в ній нижнє ущільнення, і додатково має заглиблення в основі нижньої ділянки штока, причому клапанний шток розташований всередині корпусу і

   22 встановлений з можливістю здійснення зворотно-поступального руху відносно внутрішньої порожнини корпусу

   ГФ) при ручному прикладенні і знятті тиску з клапанного штока; внутрішню порожнину корпусу, що знаходиться юю нижче ущільнення на нижній ділянці штока, причому зовнішня стінка нижньої ділянки штока, розташована нижче нижнього ущільнення, спільно з заглибленням в основі клапанного штока утворюють камеру блокування клапана, яка разом з розташованою в ній кулькою, гравітаційно розташованою поряд із стінкою корпусу камери

   60 блокування клапана, утворюють пристрій блокування спрацьовування клапана, коли клапан знаходиться у звичайному верхньому положенні, при цьому кулька розташовується в заглибленні в основі клапанного штока, коли клапан знаходиться у зворотному положенні, яке дозволяє відкриття клапана, при цьому камера відділена від отвору корпусу, який відрізняється тим, що нижнє ущільнення нижньої ділянки клапанного штока виконано з можливістю відділення і герметизації камери блокування клапана від внутрішнього простору корпусу із бо зовнішньої сторони камери блокування клапана, а кільцеве заглиблення в нижній ділянці клапанного штока і ущільнення, розташоване у кільцевому заглибленні, виконані за одне ціле.
2. 2. Клапан за п. 1, який відрізняється тим, що корпус виконаний у вигляді суцільного елемента.
3. 3. Клапан за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій блокування клапана містить ділянку, що вертикально підноситься, яка тягнеться всередині корпусу від донної частини внутрішньої порожнини корпусу. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2004, М 8, 15.08.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с щі 6) « ча (зе) (ее) (Се) -

   с . и? (о) (ее) (95) -І с» іме) 60 б5