предохранительное устройство для клапанной насадки на бочке с напитком

Формула изобретения

1. Предохранительное устройство для клапанной насадки в сливном отверстии бочки с напитком, находящейся под давлением, в частности бочки с пивом, содержащее корпус, подъемную трубку, пластину дна, внешнюю пружину сжатия, размещенную между пластиной дна и уплотнительным элементом, и по меньшей мере один фиксирующий элемент, который зажат с возможностью поворота между внешней пружиной сжатия и пластиной дна так, что он в процессе установки в осевом направлении имеет возможность смещения относительно сливного отверстия бочки, а в рабочем положении захватывает нижний край сливного отверстия бочки, отличающееся тем, что подъемная трубка выполнена с конусным расширением, пластина дна с трапециевидным углублением, а фиксирующий элемент выполнен в виде детали с двумя изгибами, образующими полку, наклонную часть и внутренний выступ, полка фиксирующего элемента размещена в трапециевидном углублении, нижняя часть подъемной трубки выполнена меньшего диаметра, а верхняя часть, размещенная в корпусе, большего диаметра, при этом конусное расширение относительно выступа фиксирующего элемента предусмотрено на расстоянии, большем нормальной длины хода подъемной трубки при открывании.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен в форме кулачкового кольца и байонетной трубки, которые могут блокироваться друг с другом по типу штыкового затвора.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что байонетная трубка имеет на внутреннем конце три радиальные выпуклости, распределенные по окружности, к верхним краям которых примыкает пластина дна.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что пластина дна состоит из кольцевой шайбы и отформованной за одно с ней закраины, закраина захватывает нижний конец верхней части подъемной трубки, причем кольцевая шайба имеет преимущественно одно трапециевидное углубление.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что закраина в зоне трапециевидного углубления имеет сквозное отверстие для фиксирующего элемента.

6. Устройство по одному из пп. 2 5, отличающееся тем, что байонетная трубка имеет несколько сквозных отверстий, распределенных по окружности.

7. Устройство по одному из пп. 1 6, отличающееся тем, что внутри подъемной трубки расположена внутренняя пружина сжатия.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что внутренняя пружина сжатия расположена между уплотнительным элементом и внутренней поверхностью в подъемной трубке.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде пластины или шарика.

10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что внутренняя поверхность в подъемной трубке выполнена в виде кругового желоба.

11. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что внутренняя пружина сжатия конусно сужается в направлении к уплотнительному элементу.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластина дна состоит из кольцевой шайбы с трапециевидным углублением и трех, отформованных за одно целое по внутреннему краю направляющих перемычек.

13. Устройство по одному из пп. 1 12, отличающееся тем, что между нижним концом внешней пружины сжатия и пластиной дна установлена центрирующая шайба с отформованной центрирующей закраиной.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к предохранительному устройству для клапанной насадки в сливном отверстии бочки с напитком, находящейся под давлением, в частности, бочки с пивом, содержащему корпус, подъемную трубку, пластину дна, внешнюю пружину сжатия, опирающуюся с одной стороны на пластинку дна, а с другой стороны на уплотнительный элемент, и, по меньшей мере, один фиксирующий элемент, который зажат с возможностью поворота между внешней пружиной сжатия и пластиной дна таким образом, что в процессе направленного по оси ввода он смещается относительно сливного отверстия бочки, а в рабочем положении захватывает ее внутренний край.

Предохранительные устройства вышеуказанного типа на практике известны в различных формах выполнения. Они служат для того, чтобы уплотнять в сливном отверстии после заполнения и во время транспортировки находящуюся под давлением бочку с напитком, в частности, бочку с пивом, и при более позднем сливании напитка соединять с раздаточной головкой. При заводском изготовлении бочек для напитков предохранительные устройства вставляются в соответствующее сливное отверстие бочки для напитка. Деталь бочки для напитка, названного здесь просто как сливное отверстие бочки, обычно имеет патрубок, который, по меньшей мере, частично вдается в бочку с напитком, а на внешнем верхнем конце снабжен внутренней резьбой таким образом, что предохранительное устройство, снабженное соответствующей наружной резьбой, после установки может фиксированно завинчиваться. После этого бочка для напитка может подвергаться дальнейшей обработке, в частности, замеру давления на герметичность, очистке и т. п. пока наконец через другое место, а именно, через отдельное заливное отверстие она заполняется напитком и после этого закрывается.

На практике происходили многочисленные несчастные случаи, чаще всего именно из-за неправильного обращения с клапанной насадкой в отверстии для раздачи напитка из бочки. Если, в частности, выворачивали известные до сих пор клапанные насадки из заполненной или частично заполненной напитком бочки, то под действием давления, имеющегося внутри бочки с напитком, все устройство с высокой скоростью выбирается вверх и представляет большую опасность для обслуживающего персонала.

Для предотвращения такой опасности, правилами, действующими повсеместно, было предписано снабжать клапанные насадки предохранительными устройствами, которые, в любом случае, должны препятствовать выбиванию клапанной насадки при ненадлежащем обслуживании. Следствием этих правил было создание самых разнообразных, зачастую очень сложных конструкций. Так, из практики известно предохранительное устройство, имеющее при использовании байонетную пластину, на которой предусмотрен жестко закрепляющийся крючок, цепляющийся в рабочем положении под нижний или внутренний край трубчатого патрубка в сливном отверстии бочки. Эта конструкция, однако, имеет недостаток, заключающийся в том, что все предохранительное устройство должно вставляться со своими составными элементами в демонтированном состоянии, потому что размеры байонетной пластины из-за жестко закрепленного крючка больше, чем диаметр сливного отверстия бочки или упомянутого патрубка. Поэтому сначала через сливное отверстие на внутреннюю сторону патрубка должна вводиться с наклоном байонетная пластина и затем поворачиваться в нужное положение, после чего может осуществляться собственно сборка предохранительного устройства с фиксированием штыкового затвора и т.д. При серийном изготовлении бочек для напитков в пищевой промышленности эти операции с учетом большого количества выпускаемых бочек являются чрезвычайно невыгодными и занимающими много времени.

Аналогичное вышеназванному устройство известно из выложенной заявки Великобритании GB-OS 2188040. И здесь также сам фиксирующий элемент отформован за одно целое со штыковой пластиной в виде выступающего наружу крючка. По этой причине сначала может быть осуществлен лишь частичный монтаж, предохранительного устройства, а именно, частичный монтаж центральной трубки с уплотнительной закраиной, пружиной сжатия и сначала свободной байонетной пластиной. Из-за радиального выступа фиксирующего элемента установка может осуществляться через сливное отверстие бочки только в наклонном положении байонетной пластины и центральной трубки. После этого осуществляется окончательная сборка предохранительного устройства насаживанием отдельного элемента головки с цилиндрическим патрубком, на внутреннем конце которого предусмотрены L-образные прорези, в которые при установке должны входить радиальные выступы байонетной пластины. Только после этого можно выполнить окончательное ввинчивание предохранительного устройства в сливное отверстие бочки. И здесь процесс монтажа является довольно трудоемким и занимает много времени, поскольку пружина сжатия должна быть сжата при монтаже на бочке для того, чтобы зафиксировать штыковую пластину.

Еще одно аналогично выполненное предохранительное устройство известно из заявки WA 91/026 94-Al. В этой конструкции фиксирующий элемент состоит из сравнительно длинного, проходящего аксиально язычка, на верхнем конце которого отформовано кольцо, которое, в свою очередь, удерживается верхним концом пружины сжатия. Нижний конец язычка отогнут наружу и имеет радиально направленную наружу перемычку. Из-за этой формы выполнения фиксирующего элемента сборка и здесь осуществляется сначала при наклонном положении центральной трубки и охватывающих ее деталей, прежде чем корпус можно будет направить прямо, ввести в осевом направлении и, наконец, фиксированно завернуть на резьбе.

И, наконец, из выложенной заявки ФРГ DE-OS 3844428 известно надежное крепление анкерными болтами на емкостях с пивом. Здесь на верхнем запирающем элементе имеются три распределенные по окружности, проходящие параллельно оси стержни, на нижнем конце которых прикреплены с помощью шарниров или тому подобных приспособлений рычаги, ведущие наклонно вверх- и наружу, осуществляющие захват через окошки в стенке трубы головки. Свободные концы этих рычагов направлены к внутренней поверхности горловины емкости, благодаря чему предотвращается отсоединение головки от бочки при вращении.

Другие предохранительные устройства известны из заявки Великобритании GB-A-2 209740, а также заявки США US-A-1003447.

Предохранительное устройство, помянутое вначале, известно из заявки ФРГ DE-A-4114604. Хотя оно и представляет собой конструктивно простое легко собирающееся и просто вставляемое устройство, однако, выяснилось, что прежде всего его демонтаж из сливного отверстия бочки является на практике трудоемким и требующим много времени процессом.

Поэтому, в основу изобретения положена задача создать предохранительное устройство, которое, с одной стороны, может вставляться в рабочем положении уже в полностью собранном виде путем простого вдвигания по оси в сливное отверстие бочки с последующим фиксированным завинчиванием, а с другой стороны, благодаря применению специальной раздаточной головки оно может демонтироваться в качестве единого узла.

Поставленная задача решается за счет того, что фиксирующий элемент выполнен в виде детали с двойным изгибом, с полкой, выступающей наружу, расположенной под углом частью, и внутренним выступом, что полка упирается в трапециевидное углубление пластины дна, что подъемная трубка имеет конусное расширение между нижней частью подъемной трубки меньшего диаметра и верхней частью подъемной трубки большего диаметра, находящейся в корпусе, и что конусное расширение имеет расстояние от выступа фиксирующего элемента, которое больше, чем нормальная длина хода открывания подъемной трубки.

За счет этого создается существенное преимущество, заключающееся в том, что при нормальном обслуживании клапанной насадки с предохранительным устройством с помощью обычной раздаточной головки обеспечивается полная безопасность, в том числе, и при неквалифицированном использовании, при этом демонтаж с помощью специальной раздаточной головки осуществляется очень быстро и просто. Такого типа специальная раздаточная головка, которая обеспечивает значительно более длинную величину хода подъемной трубки, по сравнению с обычной раздаточной головкой, имеется только на заводе-изготовителе или станции заправки, но не поступает в свободную продажу.

Предпочтительные формы выполнения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

На чертеже схематично представлены примеры выполнения изобретения, а именно:

на фиг. 1 показано предохранительное устройство в среднем вертикальном разрезе; фиг. 2 байонетная трубка в вертикальном разрезе; фиг. 3 - аксонометрический вид фиксирующего элемента в увеличенном изображении; фиг. 4 центрирующая шайба в увеличенном изображении в вертикальном сечении; фиг. 5 пластина дна в вертикальном сечении; фиг. 6 вид сверху на пластину дна согласно фиг. 5; фиг. 7 разрез по линии VII-VII на фиг. 6; фиг. 8 вид сбоку на фиг. 6; фиг. 9 предохранительное устройство в среднем вертикальном разрезе в другом исполнении; фиг. 10 байонетная трубка в соответствии с фиг. 2, которая применяется в предохранительном устройстве согласно фиг. 9; фиг. 11 предохранительное устройство в среднем вертикальном сечении в другом исполнении; фиг. 12 вид спереди к фиг. 11; фиг. 13 пластина дна в другом исполнении в вертикальном сечении; фиг. 14 вид сверху на фиг. 13; фиг. 15 - сечение по линии XV-XV согласно фиг. 14; фиг. 16 среднее вертикальное сечение по фиг. 14; фиг.17 вид сбоку на байонетную трубку в соответствии с фиг. 2; фиг. 18 вид на нижнюю сторону байонетной трубки согласно фиг.17; фиг. 19 вид сверху на фиг.17; фиг. 20 среднее вертикальное сечение по фиг. 17; фиг. 21 развертка байонетной трубки согласно фиг. 17.

На фиг. 1-8 представлен пример выполнения предохранительного устройства для применения в сливном отверстии бочки с напитком, находящейся под давлением, в частности, бочки с пивом. Для известного сам по себе сливного отверстия бочки на фиг. 1 для большей наглядности показана в вертикальном сечении только часть патрубка 45 с нижним краем 46. Насадка 1, на профессиональном языке называемая также фитингом, имеет корпус, который образован из кулачкового кольца 2 и байонетной трубки 7. Кулачковое кольцо 2 имеет наружную резьбу 3 и по внутреннему периметру, вблизи от нижнего конца, три равномерно распределенных кулачка 4, образующих с верхним концом байонетной трубки 7 штыковой затвор. С этой целью на верхнем крае байонетной трубки 7 предусмотрены соответственно три распределенные по окружности выемки 16 и горизонтальные планки 17, на каждой из которых имеется по одной фиксирующей головке 18. В зоне кулачкового кольца 2 находится уплотнительный элемент 5, а также уплотнительная пластина 6. Центрально в корпусе находится подъемная трубка 8, нижний конец которой находится на определенном расстоянии от дна бочки с напитком. Подъемная трубка 8 имеет на верхнем конце отогнутый наружу край, зажатый между уплотнительным элементом 5 и верхним концом внешней пружины 13 сжатия.

Подъемная трубка 8 снабжена конусным расширением 9, благодаря которому нижняя часть подъемной трубки имеет меньший диаметр, а верхняя часть 10 подъемной трубки, находящаяся в элементах корпуса, имеет больший диаметр. Внутри подъемной трубки 8 находится внутренняя пружина 11 сжатия, которая в этом примере выполнения, показанном на фиг. 1, нижним концом опирается на круговой желоб 12 в подъемной трубке 8, а верхним концом на нижнюю сторону уплотнительной пластины 6.

Байонетная трубка 7 имеет в нижней зоне или после нижнего конца три распределенные по периметру, радиальные вогнутости 21, на верхних краях которых находится пластина 14 дна, которая одновременно центрируется внутри байонетной трубки 7. Как особенно наглядно показано на фиг. 5-8, пластина 14 дна состоит из кольцевой шайбы 27 и отформованной за одно целое направляющей закраины 28. Эта направляющая закраина 28 охватывает нижний конец верхней части 10 подъемной трубки, имеющей увеличенный диаметр. Кольцевая шайба 27 пластины 14 дна снабжена трапециевидным углублением 29. Кроме того, направляющая закраина 28 пластины 14 дна имеет в зоне трапециевидного углубления 29 сквозное отверстие 30 для фиксирующего элемента 15.

Фиксирующий элемент 15, как показано в увеличенном аксонометрическом изображении на фиг. 3, выполнен в виде дважды изогнутой детали с полкой 22, выступающей наружу, наклонной частью 23 и внутренним выступом 24. Полка 22 фиксирующего элемента 15 опирается на трапециевидное углубление 29 пластины 14 дна и одновременно фиксируется по бокам. Высота углубления 29 соответствует высоте или толщине полки 22 фиксирующего элемента 15, благодаря чему последний нижний виток внешней пружины 13 сжатия плотно прилегает по всему периметру к пластине 14 дня и фиксирующему элементу 15, так что давление внешней пружины 13 сжатия удерживает фиксирующий элемент 15 в повернутом наружу рабочем положении или положении фиксирования относительно нижнего края 46 сливного патрубка 45 бочки.

Конусное расширение 9 на подъемной трубке 8 находится на таком расстоянии от верхней поверхности выступа 24 фиксирующего элемента в положении запирания клапанной насадки, которое больше, чем нормальный ход открывания подъемной трубки 8.

Принцип действия этой особой конструкции показан ниже.

Если предохранительное устройство встроено в сливное отверстие бочки, то фиксирующий элемент 15 под давлением внешней пружины 13 сжатия постоянно находится в положении фиксации. Кроме того, клапанная насадка уплотнена на верхнем конце. Если для отбора напитка устанавливается и работает обычная заборная головка, то уплотнительный элемент 5 с уплотнительной пластиной 6 и подъемная трубка 8 с верхней частью 10 поджимается вниз против действия давления внешней пружины 13 сжатия. Однако подъем осуществляемый обычной заборной головкой, меньше, чем расстояние конусного расширения 9 от выступа 24 фиксирующего элемента 15, вследствие чего верхняя внутренняя кромка выступа 24 всегда находится в контакте с внутренним краем конусного расширения 9. Если же вместо нее применяется специальная заборная головка, то с ее помощью осуществляется ход такой величины, что конусное расширение 9 набегает на выступ 24, так что внутренний верхний край выступа 24 при одновременном движении поворота фиксирующего элемента 15 скользит вдоль конусного расширение 9 вплоть до нижней зоны верхней части 10 подъемной трубки. Вследствие этого фиксирующий элемент 15 вынужден повернуться внутрь, против часовой стрелки согласно изображению на фиг. 1, настолько, что внешняя кромка фиксирующего элемента 15 будет находиться внутри сливного отверстия бочки, так что теперь можно очень легко вывинтить все предохранительное устройство.

В описанном предохранительном устройстве обычно достаточно предусмотреть лишь один-единственный фиксирующий элемент 15 описанным образом. Но для повышения надежности можно расположить также несколько, предпочтительно три фиксирующих элемента 15 по периметру с равными расстояниями друг от друга и в соответствующих трапециевидных углублениях 29.

Байонетная трубка 7 имеет по периметру несколько сквозных отверстий 19, 20, которые даже при открывании клапанной насадки ограничивает проход подводимого снаружи сжатого газа и которые, кроме того, служат для облегчения очистки устройства.

В зависимости от формы выполнения предохранительного устройство можно обеспечить дополнительное направление подъемной трубки 8 за счет того, что центрирующая шайба 25 с центрирующей закраиной 26 в соответствующее место устанавливается, например, между нижним концом внешней пружины 13 сжатия и пластиной 14 дна.

Приведенные ниже пояснения, относящиеся к фиг. 9-16, должны наглядно показать, что признаки согласно изобретению применимы также в предохранительных устройствах, выполненных по другому. Так, на фиг. 9 показано известное само по себе применение уплотнительного шарика 31 вместо уплотнительной пластины 6 согласно фиг. 11 и 12 показано выполнение, согласно которому внутри подъемной трубки 8, а именно верхней части 10 подъемной трубки с увеличенным диаметром, внутренняя пружина 32 сжатия расположена таким образом, что она опирается с одной стороны во внутреннюю поверхность конусного расширения 9, а с другой стороны на уплотнительный шарик 31. В этой форме выполнения является предпочтительным, если внутренняя пружина 32 сжатия между внутренней поверхностью конусного расширения 9 и уплотнительным шариком 31 конусно сужается вверх.

В отличие от выполнения согласно фиг. 1, корпус 33 выполнен за одно целое с пластиной 34 головки. Кроме того, на нижнем конце корпуса 13 предусмотрен штыковой затвор 35 между корпусом и пластиной 14 дна. С этой целью на нижнем крае корпуса 33 по периметру выполнены угловые выемки 38 таким образом, что пластины 14 дна образуют вместе с направленными наружу выступами упомянутый штыковой затвор 35. Корпус 33 аналогично байонетной трубке 7 имеет сквозные выемки 36. Кроме того, на корпусе 33 расположена внешняя резьбовая нарезка 37.

На фиг. 13-16 показано упрощенное и более легкое выполнение пластины 39 дна, которая состоит из кольцевой шайбы 40 с тремя, отформованными за одно целое и направленными вверх по внутреннему краю направляющими перемычками 41, 42 и 43, причем по меньшей мере в одном месте периметра кольцевой шайбы 40 также имеется трапециевидное углубление 44, соответствующее углублению 29 согласно фиг. 5-8.