ПРИГОДНЫЙ ДЛЯ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КЛАПАННЫЙ ЗАТВОР ДЛЯ БОЧКИ Российский патент 2016 года по МПК B67D1/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к затворам, которые включают клапаны. Такие затворы используются с емкостями, такими так пивные бочки, из которых жидкое содержимое выдается с помощью давления газа.

Уровень техники

Общеизвестная форма клапанного затвора, известная как клапан типа А, часто используется с пивными бочками. Один подпружиненный кольцеобразный клапанный элемент управляет двумя проходами. При зацеплении с пригодным элементом привода клапана газ может подаваться в емкость за пределы внешней периферии клапанного элемента, при этом пиво одновременно вытекает из емкости за пределы внутренней периферии элемента.

Также с пивными бочками могут использоваться другие формы клапанного затвора. Например, в клапанах типа S два прохода регулируются с помощью внутреннего и внешнего концентрических клапанных элементов, которые являются подпружиненными для закрывания внутреннего и внешнего каналов внутри клапанного затвора. В общем, клапанные элементы функционируют с помощью соответственных пружинных элементов, несмотря на то, что клапанные элементы могут быть расположены каскадом так, что один подпружиненный клапанный элемент вызывает закрытие другого.

Традиционные клапанные затворы выполняются с возможностью иметь долгий срок службы. Они преимущественно металлические и являются относительно дорогостоящими. С другой стороны, одноразовые пивные бочки становятся более популярными, так как они минимизируют затраты на охрану окружающей среды при транспортировке тяжелых пивных бочек на дальние расстояния. Демонтаж пивной бочки для удаления различных компонентов является трудоемким процессом, при этом в лучшем случае вся пивная бочка должна быть способна повторно использоваться после одного использования с минимальным количеством ручного вмешательства.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение клапанного затвора, который может быть образован из недорогих материалов и который может быть повторно использован без отделения его различных компонентов, но который все-таки эффективно и надежно выполняет необходимые уплотняющие функции.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предлагает клапанный затвор для емкостей, который включает:

- корпус клапана, выполненный с возможностью зацепления с горловиной емкости, причем верхний конец корпуса клапана имеет внутренний проход для жидкости и концентрический внешний проход для газа под давлением, при этом корпус клапана имеет одно или более отверстий для впускания газа под давлением из внешнего прохода в емкость;

- узел погружной трубы, имеющий концевой участок внутри корпуса клапана, и который выступает вниз от нижнего конца корпуса клапана для проведения жидкости из емкости через внутренний проход;

- по меньшей мере один клапанный элемент, выполненный с возможностью регулирования потока через один или оба из указанных проходов; и

- пружинный элемент, толкающий клапанный элемент вверх для закрывания соответственного прохода или проходов, причем клапанный элемент является подвижным при использовании, противодействуя закрыванию пружинного элемента посредством элемента открытия клапана, в котором пружинный элемент отлит из упругого полимерного материала и содержит множество взаимосоединенных секций, размещенных так, что перемещение клапанного элемента с помощью элемента привода клапана вызывает упругую деформацию взаимосоединенных секций.

Так как все компоненты клапанного затвора могут быть образованы из подобных полимерных материалов, можно повторно использовать весь затвор без удаления любого из отдельных компонентов.

Несмотря на то, что взаимосоединенные секции могут быть соединены параллельно, они предпочтительно размещены в стопу. Такая конструкция вызывает меньшую деформацию отдельных элементов для заданного количества сжатия, увеличивает диапазон сжатия пружинного элемента и уменьшает риск появления ползучести. Собранные в стопу секции предпочтительно под углом наклонены относительно друг друга. Это приводит к, главным образом, изгибающей деформации элементов и минимальной скручивающей деформации.

В предпочтительной конфигурации взаимосоединенные секции размещены в две стопы, которые взаимосоединены в альтернативных соединениях между смежными секциями. Такая конструкция увеличивает общую жесткость пружинного элемента с минимальным уменьшением диапазона сжатия. Каждая из взаимосоединенных секций предпочтительно является по существу С-образной так, что пружинный элемент является по существу С-образным, при этом стопы предпочтительно взаимосоединены на концах, имеющих С-образные формы.

В предпочтительной конфигурации клапана узел погружной трубы включает полый шток клапана, содержащий по меньшей мере один боковой проход с крышкой, закрывающей верхний конец штока и образующий внутреннее направленное вниз седло клапана, окружающее шток. Клапанный элемент имеет предпочтительно кольцеобразную форму и расположен вокруг штока, внутренний проход образован между клапанным элементом и штоком, при этом внешний проход образован между клапанным элементом и внешним направленным вниз седлом клапана, при этом один пружинный элемент толкает клапанный элемент вверх от седел клапана для закрывания внутреннего и внешнего проходов.

Краткое описание чертежей

Следующее далее описание и сопровождающие чертежи, относящиеся к нему, включены путем не ограничивающего примера для того, чтобы проиллюстрировать, как изобретение может быть применено на практике. На чертежах:

Фиг.1 представляет собой общий вид клапанного затвора А типа в соответствии с изобретением, показанного в закрытом состоянии и местном разрезе.

Подробное описание чертежей

На Фиг.1 клапанный затвор, показанный на чертеже, относится к виду, известному как клапан А типа. Все компоненты клапана могут быть отлиты из полимерных материалов (пластиков) так, что затвор является полностью пригодным для повторного использования.

Клапан содержит корпус 1 клапана, который выполнен с возможностью установки на горловину емкости для напитка, такого как пивная бочка. Корпус отлит из пригодного полимерного материала и имеет внутреннюю цилиндрическую стенку 10 и внешнюю цилиндрическую стенку 11, соединенные с помощью кольцеобразной перекрывающей стенки 12. Внешняя стенка имеет внутренние резьбы для привинчивания к горловине пивной бочки или подобной емкости, которая уплотняется к вспомогательной стенке 12 посредством пригодного включенного уплотняющего кольца (не показано) для выдерживания перепада давления газа. Верхний конец корпуса 1 обеспечен цельной кольцеобразной крышкой 13, внутренняя периферия которой образует внешнее направленное вниз седло 14 клапана, окружающее центральное отверстие 3. Нижний конец корпуса 1 клапана имеет винтовую резьбу для негерметичного принятия фитинга 4 нижнего конца. Фитинг предпочтительно закреплен с помощью двух чередующихся резьб, имеющих такой же шаг, как резьбы внешней стенки 11, для упрощения удаления из литьевой формы. Фитинг 4 также может быть закреплен с помощью других средств, таких как байонетное крепление. Фитинг нижнего конца включает коаксиальную муфту 20, окруженную аксиальными отверстиями 21 для впускания газа под давлением в емкость. Погружная труба 5, которая используется для выведения жидкости из емкости, посажена в натяг на нижнем конце муфты 20, при этом шток 8 клапана зацеплен внутри верхнего конца муфты 20.

Шток 8 клапана открывается на нижнем конце, но закрывается на верхнем конце с помощью цельной крышки 24, которая выступает наружу для образования второго направленного вниз седла 25 клапана, окружающего шток 8. Ниже крышки 24 шток клапана содержит боковые проходы (не показаны).

Пружина 7 сжатия, которая также отлита из упругого полимерного материала, расположена вокруг муфты 20. Пружинный элемент 7 содержит множество С-образных секций 7а, которые размещены в стопу вокруг муфты 20. На каждой стороне муфты собранные в стопу секции 7а наклонно размещены в зигзагообразной конфигурации, с соединенными средними областями 7b, чередующимися с соединенными концевыми областями 7c. Более того, концевые соединения 7с секций на обеих сторонах стопы соединены вместе в форме X. В собранном клапане один конец пружины 7 надавливает на фитинг 4 нижнего конца, в то время как противоположный верхний конец надавливает на клапанный элемент 6, толкая клапанный элемент вверх к седлам 14 и 25 клапана для закрывания отверстия 3. Клапанный элемент может содержать жесткий опорный элемент 32 и гибкий уплотняющий элемент 33, который имеет форму с возможностью уплотнения к двум седлам клапана. Внутренний край уплотняющего элемента 33 также образует скользящее уплотнение со штоком 8 клапана.

При зацеплении клапанного элемента 6 с элементом привода клапана (не показан) клапанный элемент сдавливается ниже проходов в штоке 8 клапана, сжимая пружину 7, чтобы вызывать одновременную упругую изгибающую деформацию секций 7а пружины. Уплотняющий элемент 33 создает уплотняющий контакт с элементом привода клапана для обеспечения отдельных путей потока газа и жидкости через элемент привода. Элемент 33 также уплотняется к штоку 8 клапана и муфте 20, обеспечивая закрытое уплотнение между ними и предотвращая вход газа под давлением в жидкость, текущую через шток 8. Газ под давлением подается в емкость через элемент привода, проходя вокруг наружной поверхности уплотняющего элемента 33 и через корпус 1 клапана для выхода в емкость через отверстия 21. Увеличенное давление внутри емкости заставляет жидкость подниматься в погружной трубе 5 и выходить через элемент привода клапана через проходы в штоке 8 клапана.

При отведении элемента привода клапана упругость секций 7а пружины заставляет пружину возвращать клапанный элемент 6 в уплотнительное зацепление с седлами 14 и 25 клапана, тем самым повторно закрывая клапан.

Пружинный элемент 7 легко образуется литьем и способен поддерживать целесообразное давление закрытия на клапанный элемент 6 без существенного риска сдвига. Таким образом, клапанный затвор может быть полностью образован из полимерных материалов так, что затвор может быть повторно использован без необходимости отделения отдельных компонентов.

В то время как вышеуказанное описание уделяет внимание областям, которые считаются новыми, и занимается специальными проблемами, которые были указаны, предлагается, что признаки, раскрытые здесь, могут использоваться в любой совокупности, которая способна обеспечивать новое и полезное продвижение в уровне техники.

Полностью пригодный для повторного использования корпус клапана, выполненный с возможностью взаимодействия с горловиной емкости, такой как пивная бочка, имеет внутренний проход (25) для жидкости и концентрический внешний проход (14) для газа под давлением, с отверстиями (21) для впускания газа под давлением в емкость. Погружная труба (5) соединена с фитингом (4) нижнего конца, сообщающимся со штоком (8) клапана внутри корпуса клапана. Клапанный элемент (6) выполнен с возможностью управления потоком через концентрические проходы, при этом пружинный элемент (7), расположенный вокруг штока (8) клапана, толкает клапанный элемент вверх для закрывания проходов. Пружинный элемент (7) отформован из упругого полимерного материала и содержит множество С-образных секций (7а), наклонно размещенных в две соединенных друг с другом стопы на противоположных сторонах штока клапана так, что перемещение клапанного элемента (6) посредством элемента привода клапана вызывает одновременную упругую деформацию всех секций. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Клапанный затвор для емкостей, содержащий:
- корпус (1) клапана, выполненный с возможностью зацепления с горловиной емкости, причем верхний конец корпуса клапана имеет внутренний проход (25) для жидкости и концентрический внешний проход (14) для газа под давлением, при этом корпус клапана имеет одно или более отверстий (21) для впускания газа под давлением из внешнего прохода в емкость;
- узел (20, 8, 24) погружной трубы, имеющий концевой участок (8) внутри корпуса клапана и выступающий вниз из нижнего конца (20) корпуса клапана для проведения жидкости из емкости через внутренний проход (25);
- по меньшей мере, один клапанный элемент (6), выполненный с возможностью управления потоком через один или оба из указанных проходов; и
- пружинный элемент (7), толкающий клапанный элемент вверх для закрывания соответственного прохода или проходов, причем клапанный элемент (6) является подвижным при использовании, противодействуя закрыванию пружинного элемента посредством элемента открытия клапана, в котором пружинный элемент отформован из упругого полимерного материала и содержит множество соединенных друг с другом секций (7а), размещенных так, что перемещение клапанного элемента (6) с помощью элемента привода клапана вызывает упругую деформацию соединенных друг с другом секций,
отличающийся тем, что соединенные друг с другом секции (7а) размещены в стопу и установлены вокруг узла (20, 8, 24) погружной трубы.

2. Клапанный затвор по п. 1, отличающийся тем, что собранные в стопу соединенные друг с другом секции (7а) наклонены под углом друг к другу.

3. Клапанный затвор по п. 2, отличающийся тем, что соединенные друг с другом секции (7а) размещены в две стопы, которые соединены друг с другом в поочередных соединениях (7с) между смежными секциями.

4. Клапанный затвор по п. 3, отличающийся тем, что каждая из соединенных друг с другом секций (7а) имеет по существу С-образную форму.

5. Клапанный затвор по п. 4, отличающийся тем, что стопы соединены друг с другом на концах (7b) С-образных форм.

6. Клапанный затвор по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что
узел погружной трубы включает в себя полый шток (8) клапана, содержащий по меньшей мере один боковой проход с крышкой (24), закрывающей верхний конец штока и образующей внутреннее направленное вниз седло клапана, окружающее шток.

7. Клапанный затвор по п. 6, отличающийся тем, что клапанный элемент (6) имеет кольцеобразную форму и расположен вокруг штока (8), и внутренний проход (25) образован между клапанным элементом и штоком, а внешний проход (14) образован между клапанным элементом и внешним направленным вниз седлом (13) клапана, при этом один пружинный элемент (7) толкает клапанный элемент вверх к седлам (24, 13) клапана для закрывания внутреннего и внешнего проходов (25, 14).