Затвор с жидким наполнителем Советский патент 1985 года по МПК B65D47/18 

Изобретение относится к средствам укупорки, конкретно к средствам укупорки с жидким наполнителем.

Цель изобретения - повышение надежности путем изменения вязкости наполнителя и предотвращение гем самым его выливания, а также повышение удобства эксплуатации.

Изобретение позволяет обеспечить герметичность затвора и работу его в наклонном положении, а также слив и заправку сосуда жидким содержимым без удаления затвора из сосуда.

На фиг. 1 изображен затвор, общий вид; на фиг. 2 - крышка затвора с наружными дросселирующими отверстиями, расположенными радиально к ее оси; на фиг. 3 - регулировочные винты и шкала настройки приспособления для регулирования вязкости; иаполнигеля; на фиг. 4 -- вид А на фиг. 1; на фиг. 5 -- вид Б на фиг. 4 (затвор со снятой крышкой); на фиг. 6 - присг особлс ме л.ля рсгулирозания вязкости наполнителя :- форме кольи.евого электромагни -а, п.сгюдвижно закрс:и.; енйого на пробке; i-ia . 7 - зятвор с присиособлением для регул -фоваиия вязкости жидкого наполнителя в форме постоянного магнита, вид сверху; на фиг. 8 -- то же, с приспособлением для )егулирования вязкости жидкого наполнителя в форме разводимых постоянных магнитов, закрепленных на одной оси, вид сверху.

3aiBop содержит пробку I, выполненную из диама нитного материала, например алюминия, снабженную в месте входа в сосуд 2 уплотняющей прокладкой 3, выполненной, например, из резины, и запорной втулкой 4 с упорами для пальцев 5-(фиг. 1). На конце, выходяш,ем из сосуда 2, пробка 1 снабжена бортиком 6, образующим внутри пробки полость. В пробке 1 установлена прямая сифонная трубка 7, проходящая через тело пробки } в полость, образованную бортиком 6. Нолость пробки 1 заполнена ферромагнитной жидкостью 8, например, на основе децинормального раствора олеиновой кислоты с ферромагнитными частицами Fe5CO4 размерами 15 нм и закрыта сверху навинчивающейся крышкой 9. Можно использовать ферромагнитные жидкости 8 и на другой основе. Торец сифонной трубки 7 размещен в полости пробки 1 выше уровня ферромагнитной жидкости 8 на крае бортика 6 пробки , например на резьбе (фиг. 5).

Крь1щка 9 выполнена в виде воротника, запгутого внутрь нолости пробки 1, и снабжена дросселирующими отверстиями 10. Кроме того, крышка 9 снабжена отсчетной шкалой 11, нанесенной, например, методом гравирования но краю крышки 9.

С внутренней стороны на центральной части крыпжи 9 выполнен стакан 12, входящий в полость пробки 1 и погруженный в ферромагнитную жидкость 8 вверх дном. Стакан 12 может быть снабжен внутренним донным выступом 13, например, конусообразной формы, входящим в торец сифонной трубки 7, образуя при этом барботажное отверстие кольцевой формы. Пробка 1 снабжена приспособлением 14 для регулирования вязкости наполнителя, выполненным, например, в виде подвижных постоянных магнитов сегментной формы, охватывающих пробку 1 и снабженных подпружиненными регулировочными винтами 15 и щкалой 16 настройки. Крепление подвижных магнитных элементов 14 к пробке может осуще, ствляться различными вариантами. Так, например, на фиг. 3-5 и 7 показана конструкция затвора, в котором крепление подвижных постоянных магн-итов осуществляется на двух осях 17. Последние закреплены на радиально расположенных выступах 18.

0 На фиг. 8 показана конструкция затвора, в которой крепление подвижных магнитных эле.ментов осуществляется на одной оси. В затворе можно использовать постоянные магнитные резные формы, например прямые, кольцевые и т.д.

В случае дистанционного управления затвором в качестве приспособления для регулирования вязкости наполнителя может быть применен кольцевой электромагнит, неподвижно установленный на пробке 1

0 (фиг. 6).

Затвор вводится в горловину сосуда и ввинчивается в нее при помощи упоров для пальцев 5 на.запорной втулке 4. При этом обеспечивается сжатие уплотняющей прокладки 3 и, как следствие, герметизация сосуда по линии соединения пробка затвора - горловина сосуда. Установка затвора в горловину сосуда может производиться при любом положении сосуда в пространстве. Предлагаемая конструкция затвора обес. печивает возможность «грубого и «точного регулирования барботажем газового содержимого сосуда.

«Грубое регулирование барботажем затвора осуществляется вращением крышки 9

5 относительно пробки 1. При вращении крышки 9 в одном направлении стакан 12 вращаясь, перемещается вдоль продольной оси сифонной трубки 7, плавно уменьшая ширину кольцевого зазора между внутренним донным выступом 13 стакана 12 и торцом

0 сифонной трубки 7, в результате чего барботаж газа через затвор плавно уменьшается.

При дальнейшем вращении крышки 9 в том же направлении до упора внутренний 5 донный выступ 13 стакана 12 плотно ложится на открытый торец сифонной трубки 7, полностью прекращая барботаж через затвор (герметизируя сосуд 2).

При вращении крышки 9 в обратном направлении стакан 12, вращаясь, перемещается вдоль продольной оси сифонной трубки 7, плавно увеличивая щирину кольцевого зазора между внутренним донным выступом 13 стакана 12 и торцом сифонной трубки 7, в результате чего барботаж плавно увеличивается. При дальнейшем вращении крышки 9 в указанном направлении внутренний донный выступ 13 стакана 12 выйдет из торца сифонной трубки 7 и полностью его откроет, обеспечивая максимальный барботаж затвора при навинченной крышке 9. Дальнейшее вращение крышки 9 в том же направлении приводит к съему крышки 9 с бортика 6 пробки 1 затвора, при этом барботажный путь газового содержимого через затвор (заменяется на свободный дренаж газового содержимого через сифонную трубку 7 в атмосферу, минуя ферромагнитную жидкость 8.

Для повторения настроек затвора с помощью крышки 9 на определенный барботаж удобно пользоваться отсчетной шкалой 11.

«Точное регулирование барботажем затвора осуществляется приспособлением 14 для регулирования вязкости наполнителя, которое может быть выполнено как в виде подвижных (раздвижных и разводных) постоянных магнитов, так и в виде неподвижного кольцевого электромагнита. В случае использования поданных (раздвижных или разводных) постоянных магнитов 14 регулирование барботажем затвора осуществляется путем изменения зазора Н между постоянным магнитом 14 и пробкой 1 (фиг. 1, 3, 5, 7 и 8). Зазор изменяется регулировочными винтами 15, а величина зазора фиксируется на шкале 16 настройки. Изменение зазора приводит к изменению напряженности магнитного поля в зоне ферромагнитной жидкости 8, что в свою очередь приводит к изменению вязкости ферромагнитной жидкости. Вязкость ферромагнитной жидкости 8 можно изменять в широких пределах: от минимальной вязкости жидкого тела (при минимальной напряженности магнитного поля) до максимальной вязкости практически твердого тела с аморфными свойствами (при максимальной напряженности).

В затаоре с подвижными постоянными магнитами напряженность магнитного поля имеет минимальное значение при максимальном значении зазора Н и имеет максимальное значение при значении зазора, равном О, т.е. Н 0.

В затворе с неподвижным кольцевым электро.магнитом регулирование барботажем осуществляется тоже посредством изменения вязкости жидкости, но в этом случае напряженность электромагнитного поля (а следовательно, и вязкость) изменяется путем изменения управляющего напряжения , Uynp на выводах обмотки электромагнита (фиг. 6). Управление обмоткой может проводиться непосредственно и дистанционно, индивидуально на затворе и в составе электронной системы регулирования барботажем с несколькими потребителями, причем вход0 ным сигналом может служить давление внутри сосуда 2; разность давлений внутри сосуда 2 и внешнего давления; расход газового содержимого, барботируемого через затвор. При обесточенной обмотке электромагнита (Uynp 0) вязкость ферромагнитной жидкости 8 минимальна (барботаж максимален) при увеличении управляющего напряжения она плавно возрастает и достигает максимального значения при U-ynp max (барботаж минимален). Необходимо отметить, что

0 использование ферромагнитной жидкости 8 в качестве жидкого наполнителя полости пробки 1 обеспечивает возможность работы (барботажа) затвора в наклонных положениях сосуда 2, так как ферромагнитная жидкость 8 при наклонах затвора удерживается в нижней части полости пробки 1 у сифонной трубки 7 и стакана 12 магнитными силами приспособления 14 (дано при снятой крышке 9). Надежность удержания ферромагнитной жидкости в полости пробки 1 у дна может дополнительно повышаться путем уменьшения зазора Н между пробкой 1 и магнитными элементами 14 до Н 0 посредством регулировочных винтов (в конструкции затвора с постоянными магнитами). В конструкции затвора с неподвижным электромагнитом аналогичный эффект может быть получен при максимальном управляющем напряжении Uynp.

При наклонах сосуда ферромагнитная жидкость не выливается из затвора (даже при снятой крышке 9), а удерживается магнитными силами, создаваемыми приспособлением 14 для регулирования вязкости наполнителя.

Слив жидкости из сосуда 2 с затвором может осуществляться как обычным путем

5 (при удалении затвора из горловины сосуда), так и непосредственно через затвор по сифонной трубке 7 при снятой крышке 9 путем наклона сосуда 2 (при этом ферромагнитная жидкость удерживается в затворе приспособлением 14).

0 При необходимости можно сжигать барботируемое из сосуда газовое содержимое непосредственно у выхода из дросселирующих отверстий 10 (фиг. 1 и 2).

10

$:s

w

фиг. 2 Я Ц , .S 6

16

iiфиг.З

ВидА

Фаг.

i

10 9

ВидВ

к

П фиг. 5

Т-Фиг.е

X

Г

1. ЗАТВОР С ЖИДКИМ НАПОЛНИТЕЛЕМ, содержащий пробку, имеющую полость для наполнителя и размещенную в ней сифонную трубку, отличающийся тем что, с целью повыщения надежности путем изменения вязкости наполнителя и предот10 9 вращения тем самым его выливания, а также повыщения удобства эксплуатации, пробка выполнена из диамагнитного материала, затвор снабжен постоянным магнитом, установленным на пробке с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно последней, или кольцевым электромагнитом, а в качестве жидкого наполнителя использована ферромагнитная жидкость. 2. Затвор по п. 1, отличающийся тем, что затвор снабжен установленной на пробке крышкой, центральная часть которой выполнена в виде перевернутого стакана с коническим днищем для входа в сифонную трубку.