ГАЗОВЫЙ БАЛЛОНЧИК И СПОСОБ ЕГО ЗАПРАВКИ Российский патент 2000 года по МПК F17C13/06 

Изобретение относится к области производства и заправки газом газовых баллончиков, используемых, например, для газирования воды в сифонах, для стрельбы из пневматического оружия, для газового оружия, для накачки велосипедных шин.

Уровень техники.

Известны технические решения конструкции газовых баллончиков, заполняемых газом, например углекислым газом CO₂, с крышкой, герметично закрывающей горловину баллона от утечки газа.

В качестве крышки используются: колпачок, патент US N 2425448, кл. 220-3, 1947, сверху надетый на горловину газового баллончика и приваренный к ее торцевой части; пробка, патент US N 2630936, кл. 220-3, 1953, с цилиндрической трубчатой юбкой, которая располагается внутри горловины газового баллончика, причем пробка имеет горизонтальный кольцевой фланец, который приварен к торцевой части горловины; затворная пластина, патент GB N 2045353, кл. F 16 K 17/16, 1980, в середине которой на верхней и нижней ее поверхностях, напротив друг друга, имеются выемки, облегчающие прокол пластины, причем фальц, привариваемый к торцевой части горловины газового баллончика, пластины состоит из одной или двух складок; две затворные пластины, патент ЕР N 0412773, кл. F 17 C 13/06, 1994, первая из которых завальцована внутри горловины газового баллончика, а вторая пластина приварена сверху к горловине; затворная пластина, патент US N 4832224, кл. 220-89, 1989, с регулятором количества протекающего газа, когда давление внутри газового баллончика резко увеличивается; куполообразная мембрана, патент ЕР N 0258057, кл. F 17 C 13/06, 1988, фланцевые буртики которой завальцованы в горловине газового баллончика.

Наиболее близким аналогом является конструкция газового баллончика, патент US N 2685383, кл. 220-3, 1954, - имеющий корпус с горловиной, в которой размещается тело пробки, фланцы которой приварены к торцу горловины.

Наиболее близким аналогом способа заправки газового баллончика газом является способ, патент US N 2685383, кл. 220-3, 1954, включающий размещение углекислого газа в виде "сухого" льда внутри корпуса баллончика, укупорку горловины баллончика пробкой, запрессовку пробки и приварку фланца пробки к торцу горловины.

Для всех этих устройств и способа заправки характерны следующие общие недостатки. При заправке, например, CO₂, везде используется "сухой" лед - углекислый газ в твердом состоянии. Получают "сухой" лед из жидкого. При этом потери на преобразование углекислого газа из жидкого состояния в твердое составляют ~30%. Операции заправки газового баллончика, укупорки баллончика пробкой и приварки пробки к горловине баллончика должны осуществляться друг за другом с минимальным интервалом времени между собой для уменьшения утечки газа. Обеспечение такого технологического процесса требует создания сложного дорогостоящего оборудования.

Сущность изобретения.

В основу предложенного технического решения положена идея создания газового баллончика с конструктивно простым, технологичным в изготовлении, удобным в эксплуатации подвижным клапаном в виде сферического шарика. Благодаря этому газовый баллончик может заполняться непосредственно CO₂ в жидком состоянии, что устраняет предварительную операцию преобразования CO₂ из жидкого состояния в твердое - "сухой" лед, т.е. при заправке баллончика уменьшаются потери углекислого газа не менее чем на 30%. Применение такого подвижного клапана позволяет разделить процесс изготовления наполненного газового баллончика на две самостоятельные, растянутые во времени технологические операции
- заправка баллончика сжиженным газом с возможностью длительного хранения;
- укупорка пробкой и приварка ее к баллончику.

Это позволяет упростить требования к технологическому оборудованию и, как следствие, сократить себестоимость производства газовых баллончиков.

Это достигается тем, что газовый баллончик, состоящий из корпуса с горловиной, имеет пробку, которая вставляется в горловину баллончика. Фланцы пробки приварены к торцу горловины баллончика, а в мембране пробки имеется выемка. Внутри корпуса газового баллончика до его заправки сжиженным газом размещен подвижный клапан - сферический шарик, диаметр которого больше диаметра отверстия в горловине. Длина размещенной в горловине части пробки такова, что после установки пробки шарик не может полностью закрыть отверстие горловины.

Чтобы после прокола мембраны пробки шарик не мог перекрыть доступ газа из газового баллончика внутрь пробки, размещенный в горловине конец пробки выполнен со скосом или завальцован, например, в виде "звезды".

Соотношение усредненной удельной плотности материалов, из которых изготовлен шарик, и диаметра шарика выбирается таким, чтобы после заправки газового баллончика до укупорки пробкой шарик под давлением газа, которое примерно в 60 раз превышает давление окружающей среды, не мог выскочить через горловину.

Шарик может быть изготовлен из эластичного, упругого материала; из эластичного, упругого материала с металлическим порошковым наполнителем; целиком металлическим в эластичной, упругой оболочке.

В предлагаемом способе заправки газового баллончика предварительно перед заправкой внутрь корпуса баллончика помещают подвижный клапан, затем переворачивают баллончик горловиной вниз и заправляют его под давлением сжиженным газом, уменьшают давление заправки, при этом подвижный клапан под давлением газа внутри баллончика закрывает отверстие горловины так, что баллончик может длительное время храниться без утечки газа из баллончика, производят укупорку горловины пробкой, запрессовку пробки и приварку фланца пробки к торцу горловины.

Перечень фигур чертежей.

Фиг. 1 представляет газовый баллончик с размещенным в его корпусе шариком до заправки газом;
фиг. 2 - газовый баллончик, заправленный газом, когда подвижный шарик перекрыл отверстие горловины, препятствуя утечке газа из баллончика;
фиг. 3 - газовый баллончик, заправленный газом, когда подвижный шарик перекрыл отверстие горловины, препятствуя утечке газа из баллончика, с пробкой, устанавливаемой в горловине баллончика;
фиг. 4 - газовый баллончик, заправленный газом, после укупорки пробкой и приварки фланца пробки к торцу горловины баллончика;
фиг. 5 - пробка со скосом, вид сбоку;
фиг. 6 - пробка с завальцованной нижней частью, вид сбоку;
фиг. 7 - сечение шарика из эластичного, упругого материала;
фиг. 8 - сечение цельнометаллического шарика в эластичной, упругой оболочке.

Лучший вариант выполнения изобретения.

Газовый баллончик содержит корпус 1 с горловиной 2. Внутри корпуса 1 размещен шарик 3 (фиг. 1). В горловине 2 установлена пробка 4, фланец 5 которой приварен к торцу 6 горловины 2 (фиг. 3). В мембране 7 пробки 4 имеется выемка 8 для упрощения прокола мембраны 7. Конец пробки имеет скос 9 (фиг. 5) или завальцован, например "звездой" 10 (фиг. 6). Шарик 3 может быть изготовлен из эластичного, упругого материала (фиг. 7), из эластичного, упругого материала с металлическим порошковым наполнителем, целиком из металла в эластичной, упругой оболочке 11 (фиг. 8), для плотного прилегания к стенкам отверстия 12 горловины 2.

Заправка газового баллончика происходят следующим образом.

Газовый баллончик с шариком 3, предварительно размещенным в корпусе 1 (фиг. 1), переворачивают горловиной 2 вниз и под давлением более 10000 гПа через горловину 2 наполняют сжиженным газом. Под давлением газа в баллончике шарик 3 опускается вниз и полностью плотно перекрывает отверстие 11 горловины 2, препятствуя утечке газа из баллончика. Баллончик переворачивают в нормальное положение (фиг. 2). В таком состоянии газовый баллончик может храниться длительное время. При этом практически исключена утечка газа из газового баллончика. Затем происходит укупорка пробкой 4 (фиг. 3), при этом конец пробки 4 выталкивает шарик 3 из отверстия 11 горловины 2. После чего происходит запрессовка пробки 4 и приварка ее фланца 5 к торцу 6 горловины 2. Далее шарик 3 опускается на дно газового баллончика, т.к. его удельная плотность больше удельной плотности газа, а давление внутри газового баллончика после приварки пробки 4 к горловине 2 постоянно (фиг. 4).

Промышленная применимость.

Изобретение может быть легко изготовлено из современных материалов на базе существующей технологии и наиболее эффективно может быть использовано для газирования воды в сифонах, стрельбы из пневматического оружия и накачки велосипедных шин.

Изобретение относится и области производства и заправки газом газовых баллончиков. Газовый баллончик содержит корпус с горловиной, в отверстие которой вставлена пробка, фланец которой приварен к торцу горловины, а в мембране имеется выемка. Внутри корпуса размещен перед заправкой баллончика сжиженным газом подвижный шарик, диаметр которого больше диаметра отверстия в горловине, а длина пробки такова, что после укупорки пробки шарик не может полностью закрыть отверстие горловины. Способ заправки газового баллончика включает укупорку горловины газового баллончика пробкой, запрессовку пробки и приварку фланца пробки к торцу горловины. Перед заправкой внутрь корпуса баллончика помещают подвижный клапан, переворачивают баллончик горловиной вниз и заправляют под давлением сжиженным газом, уменьшают давление заправки с одновременным закрытием под давлением газа внутри баллончика отверстия горловины подвижным клапаном с возможностью длительного хранения заправленного баллончика до его укупорки пробкой. В результате достигается возможность создать конструктивно простой, технологичный в изготовлении, удобный в эксплуатации подвижный клапан баллончика. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Газовый баллончик, содержащий корпус с горловиной, в отверстие которой вставлена пробка, фланец которой приварен к торцу горловины, а в мембране имеется выемка, отличающийся тем, что внутри корпуса размещен перед заправкой баллончика сжиженным газом подвижный шарик, диаметр которого больше диаметра отверстия в горловине, а длина пробки такова, что после укупорки пробки шарик не может полностью закрыть отверстие горловины. 2. Газовый баллончик по п.1, отличающийся тем, что размещенный в горловине конец пробки завальцован так, что после прокола мембраны пробки шарик не может перекрыть доступ газа внутрь пробки. 3. Газовый баллончик по п.1, отличающийся тем, что размещенный в горловине конец пробки имеет такой скос, что после прокола мембраны пробки шарик не может перекрыть доступ газа внутрь пробки. 4. Газовый баллончик по п.1, отличающийся тем, что соотношение усредненной удельной плотности материалов, из которых изготовлен шарик, и диаметр шарика таково, что после заправки баллончика сжиженным газом шарик под давлением газа застревает в горловине и полностью предотвращает утечку газа из баллончика. 5. Газовый баллончик по п.4, отличающийся тем, что шарик выполнен из эластичного, упругого материала. 6. Газовый баллончик по п.4, отличающийся тем, что шарик выполнен из эластичного, упругого материала с металлическим порошковым наполнителем. 7. Газовый баллончик по п.4, отличающийся тем, что шарик выполнен цельнометаллическим в эластичной, упругой оболочке. 8. Способ заправки газового баллончика, включающий укупорку горловины газового баллончика пробкой, запрессовку пробки к приварку фланца пробки и торцу горловины, отличающийся тем, что перед заправкой внутрь корпуса баллончика помещают подвижный клапан, переворачивают баллончик горловиной вниз и заправляют под давлением сжиженным газом, уменьшают давление заправки с одновременным закрытием под давлением газа внутри баллончика отверстия горловины подвижным клапаном с возможностью длительного хранения заправленного баллончика до его укупорки пробкой. 9. Способ заправки по п.8, отличающийся тем, что внутрь баллончика в качестве подвижного клапана помещают шарик.