корпус клапана и стопорный клапан

Формула изобретения

1. Корпус клапана, содержащий выполненную в форме пробки закрывающую часть и соединительную часть, которая окружает закрывающую часть и шарнирно соединена с фиксирующей частью вблизи закрывающей части, установленную на закрывающей части удлиненную часть, действующую как рабочее средство в направлении от закрывающей поверхности, причем шарнирное соединение с фиксирующей частью выполнено таким образом, что при воздействии на рабочее средство закрывающая часть совершает наклоняющее перемещение, отличающийся тем, что закрывающая часть корпуса является закрывающей частью клапана и фиксирующая часть и/или шарнирное соединение имеет/имеют отверстие для устранения разрежения.

2. Корпус клапана по п.1, отличающийся тем, что наклоняющее перемещение осуществляется, по существу, по продольной оси закрывающей части рабочего средства.

3. Корпус клапана по п.1 или 2, отличающийся тем, что он выполнен цельным из одного материала.

4. Корпус клапана по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что закрывающая часть содержит коническую поверхность.

5. Корпус клапана по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он соединен с помощью соединительной части с фиксирующей частью.

6. Корпус клапана по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что закрывающая часть имеет полость.

7. Корпус клапана по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что твердость по Шору составляет от 35 до 45.

8. Стопорный клапан, содержащий корпус клапана и седло клапана, отличающийся тем, что корпус клапана выполнен по одному из предыдущих пунктов и содержит эластичный материал, а седло клапана содержит жесткий материал.

9. Стопорный клапан по п.8, отличающийся тем, что корпус клапана содержит фиксирующую часть с периферическим краем с периферическим пазом, а седло клапана имеет периферический край с периферическим выступом.

10. Стопорный клапан по п.8 или 9, отличающийся тем, что корпус клапана выполнен с возможностью прижатия к седлу клапана в состоянии не под нагрузкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к корпусу клапана, содержащему выполненную в форме пробки закрывающую часть, имеющую закрывающую поверхность, и фиксирующую часть, которая окружает закрывающую часть и шарнирно соединена с фиксирующей частью вблизи закрывающей части.

Такое выполнение корпуса клапана в сочетании с седлом клапана известно из документа US 1907358. Закрывающая часть имеет сферическую форму вблизи свободного конца для взаимодействия с поверхностью седла клапана. При этом закрывающая часть имеет пластину, которая (в рабочем положении) расположена горизонтально. Эта горизонтально расположенная пластина шарнирно соединена у одной стороны с фиксирующей конструкцией и имеет пружину у другой стороны. Этот клапан функционирует как предохранительный клапан сброса излишнего давления или как выпускное предохранительное устройство.

Известные из уровня техники стопорные клапаны предназначены для обеспечения разрежения в такой емкости, как сосуд, консервная банка или бутылка. Пример стопорного клапана описан в Европейском патенте 0234607, выданном на имя Vacu Products. В этом патенте описана деталь, выполненная из относительно мягкого материала и имеющая щелевое отверстие. Такой стопорный клапан предназначен, в частности, для предусматривающих разрежение применений, при этом за счет приложения разрежения противоположные ограничивающие щель края будут прижиматься друг к другу. Этот стопорный клапан открывается за счет приложения зажимающего усилия в направлении, перпендикулярном направлению щели, в результате чего щель под воздействием этого усилия открывается. Несмотря на то что такой стопорный клапан функционирует хорошо, для него требуется относительно большое количество материала, и он также имеет относительно большую конструкционную высоту.

Задача данного изобретения заключается в обеспечении более компактной конструкции для стопорного клапана с меньшей высотой, с помощью которого также можно легко устранить стопорный эффект стопорного клапана.

Эта задача осуществляется посредством корпуса клапана, содержащего выполненную в форме пробки закрывающую часть и соединительную часть, которая окружает закрывающую часть и шарнирно соединена с фиксирующей частью вблизи закрывающей части, установленную на закрывающей части удлиненную часть, действующую как рабочее средство в направлении от закрывающей поверхности, причем шарнирное соединение с фиксирующей частью выполнено таким образом, что при воздействии на рабочее средство закрывающая часть совершает наклоняющее перемещение, при этом закрывающая часть корпуса является закрывающей частью клапана, и фиксирующая часть и/или шарнирное соединение имеет/имеют отверстие для устранения разрежения.

Наклоняющее перемещение осуществляется по существу по продольной оси закрывающей части рабочего средства.

Предпочтительно корпус клапана выполнен цельным из одного материала, а закрывающая часть содержит коническую поверхность, при этом закрывающая часть имеет полость.

Корпус клапана предпочтительно соединен с помощью соединительной части с фиксирующей частью, а твердость по Шору составляет от 35 до 45.

Поставленная задача достигается также посредством стопорного клапана, содержащего корпус клапана и седло клапана, причем корпус клапана содержит эластичный материал, а седло клапана содержит жесткий материал.

При этом корпус клапана содержит фиксирующую часть с периферическим краем с периферическим пазом, а седло клапана имеет периферический край с периферическим выступом.

Предпочтительно корпус клапана выполнен с возможностью прижатия к седлу клапана в состоянии не под нагрузкой.

В соответствии с изобретением открывающее перемещение корпуса клапана обеспечивается очень простым образом путем наклона выполненной в форме пробки закрывающей части посредством рабочего средства. Рабочее средство установлено вровень с закрывающей частью. Такую конструкцию очень легко изготовить, и она также очень просто работает.

В соответствии с изобретением простое перемещение корпуса клапана в “боковом” направлении относительно седла клапана или емкости является достаточным для открытия стопорного клапана. Иначе говоря, наклоняющее перемещение стопорной поверхности (теоретически, стопорного края) фактически выполняется вокруг точки, находящейся на продольной оси закрывающей части рабочего средства. В обычном положении эта ось будет вертикальной линией. Это означает, что перемещение корпуса клапана из седла клапана обусловлено наклоном и/или деформацией. Это достигается с помощью гибкой соединительной части между корпусом клапана и емкостью. Необходимо отметить, что клапанное седло может быть выполнено заодно с емкостью и из того же материала. Контактирующая с корпусом клапана поверхность, т.е. граничный край закрываемого отверстия, может быть конической или прямоугольной либо может иметь любую другую форму, известную из уровня техники. Следует отметить, что конструкция емкости может быть любой конструкцией, известной из уровня техники. В качестве неограничивающих примеров можно назвать емкости, в которых необходимо создать разрежение. Такого рода емкости или консервные банки обычно имеют крышку, при этом емкость может образовывать часть крышки, т.е. может быть выполнена заодно с ней. Однако стопорный клапан можно также использовать на бутылках и т.п. В этом случае емкость может быть отдельной частью, но также может включать горлышко данной бутылки. Как правило, стопорный клапан согласно настоящему изобретению будет использоваться в первую очередь в тех применениях, когда важно создать разрежение. Если соединение между корпусом клапана и емкостью является полностью закрываемой частью, то необходимо образовать еще одно отверстие, через которое можно удалять газ или воздух. Отверстие, образованное при перемещении корпуса клапана относительно седла клапана, должно сообщаться с окружающей средой или с какой-либо другой конструкцией. Такой другой конструкцией может быть, например, вакуумный насос. Если используется вакуумный насос, то корпус насоса будет перемещаться в направлении, по существу перпендикулярном поверхности отверстия седла клапана во время откачки. Если впоследствии будет необходимо устранить разрежение, то это можно будет сделать простым отжатием корпуса клапана вбок, в результате чего окружающий воздух будет поступать через отверстие.

Корпус клапана может иметь часть, выступающую над соединением с соединяющей частью. Пользователь может воздействовать на нее, чтобы открыть стопорный клапан. Поскольку различные детали будут иметь очень компактное выполнение, поэтому за счет этого можно обеспечить очень компактную конструкцию. Это важно, например, если различные емкости необходимо укладывать друг на друга. В этом случае укладываемые емкости могут иметь в центре небольшое углубление, но достаточно большое, чтобы в нем размещался находящийся под ним стопорный клапан в соответствии с изобретением.

Если соединение между корпусом клапана и емкостью закрыто, и в емкости или в соединении имеется отверстие, то характеристики открытия, характеристики закрытия и четкость закрытия корпуса клапана относительно седла клапана можно определить путем подбора размера этого отверстия. При большом отверстии или нескольких отверстиях разрежение будет устраняться быстрее, в частности во время аэрации вакуумной емкости. Меньшее отверстие имеет то преимущество, что если в емкости упакована, например, порошковая продукция, то риск образования пыли из порошка при устранении разрежения будет меньшим. Если поверхность отверстий будет большей, то разрежение можно создать быстрее, чем с помощью вакуумных насосов, поскольку потери дросселирования будут меньшими.

Размер этих отверстий подбирают в зависимости от конкретного применения и, в частности, от скорости аэрации.

Шарнирное соединение и корпус клапана могут быть выполнены из одинакового пластмассового материала. Соответствующую пластмассу выбирают в зависимости от применения, и можно также использовать эластомерные материалы.

Если закрываемое отверстие имеет определенный размер, то целесообразно выполнить корпус клапана полым, чтобы сохранять эластичность корпуса клапана и сэкономить материал.

Изобретение также относится к стопорному клапану, который можно получить с помощью комбинации корпуса клапана и седла клапана, описанных выше, или любого другого седла клапана.

Изобретение далее поясняется подробно со ссылкой на приводимый в качестве примера вариант осуществления, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

На Фиг.1 изображено сечение первого варианта осуществления стопорного клапана согласно изобретению, в закрытом положении;

На Фиг.2 изображен стопорный клапан согласно Фиг.2 во время открытия его пользователем;

На Фиг.3 изображено сечение еще одного варианта осуществления изобретения и

На Фиг.4 изображено сечение модифицированного варианта осуществления изобретения.

Клапан в соответствии с изобретением на чертежах указан позицией 1. Клапан состоит из корпуса 2 клапана. Емкость 3 имеет седло 4 клапана, которое ограничивает отверстие 12. Корпус 2 клапана содержит стопорную закрывающую часть 7, уплотняющую соединительную часть 5 и зажимающий край 10. Закрывающая часть 7 соединена посредством уплотняющей соединительной части 5, проходящей полностью вокруг зажимающего края 10 и через него, к поднятому краю 13 емкости 3. И корпус клапана, и соединительная часть выполнены из эластичного материала, а емкость 3 выполнена из жесткого материала. Дополнительное уплотнение достигается с помощью относящейся к стопорному клапану фиксирующей части 11 соединительной части 5. Соединительная часть 5 имеет упругую конструкцию, которая обеспечивает возвратное перемещение корпуса 2 клапана во время накачки. Соединительная часть имеет отверстия 6. Полость 9 ограничена конической закрывающей частью 7. Над соединением с соединительной частью 5 находится рабочее средство 8, тоже коническое, но суживающееся в обратном направлении.

Стопорный клапан, и в частности, закрывающая часть 7 и соединительная часть 5 выполнены таким образом, что в состоянии не под нагрузкой коническая закрывающая часть 7 опирается, по существу производя уплотняющее действие, на седло 4 клапана, т.е. на периферический край отверстия 12. Это означает, что непосредственно присутствует некоторая разреженность (подсос), оказывающая давление на рабочее средство, например. Это исполнение отличается от того варианта, когда закрывающая часть 7 перемещается в сторону седла 4 клапана только за счет действия разрежения. Разрежение можно создавать посредством вакуумного насоса, хорошо известного из уровня техники. На Фиг.1 показана только часть этого насоса, обозначенная позицией 14. Если эту часть разместить на фиксирующей части 11, то уплотнение создается с помощью этой фиксирующей части 11 и зажимающего края 10. Под фиксирующей частью 11 расположена полость, в результате чего между частью 3, с одной стороны, и частью 14, с другой, создается оптимальное уплотнение, даже если часть 14 установлена не совсем верно. Если затем создается разрежение, то закрывающая часть 7 седла 4 поднимется. Газ выходит из емкости 15, находящейся под корпусом 2 клапана, через отверстия 6 в насос 14. В зависимости от размера и числа отверстий 6 возникает более или менее выраженный дросселирующий эффект. Необходимо отметить, что можно использовать другие типы вакуумных насосов, трубок и др., которые будут по-другому воздействовать на емкость или соединительную часть для обеспечения уплотнения.

Для аэрации емкости 15 рабочую часть 2 можно отжать вбок, как показано на Фиг.2. Эластичные свойства соединительной части 5 и также тот факт, что корпус 2 клапана эластичный вблизи седла 4 клапана, означают, что некоторый наклон и деформация закрывающей части 7 происходят, когда рабочее средство 8 выталкивается вбок. За счет этого действия образуется отверстие, и воздух можно подавать через отверстия 6 и образованное отверстие, поэтому происходит аэрация. Для скорости аэрации важное значение имеет также и общая поверхность отверстий 6. Необходимо отметить, что диаметр отверстия 12, конусность закрывающей части 7 на части 4 седла и твердость материала являются изменяемыми параметрами в зависимости от конкретного применения стопорного клапана, и в частности, от нужной степени разреженности. Согласно предпочтительному варианту осуществления угол сужения, т.е. угол, образованный внешней поверхностью рабочего средства 8 с поверхностью 12, приблизительно равен 45°, но может иметь и другую большую величину. Уменьшение угла клапана, т.е. меньшая конусность, затрудняет перемещение, либо при этом требуется увеличенное перемещение для определенного открытия стопорного клапана. Большее значение этого угла может обусловить проблемы эффективности уплотнения корпуса клапана относительно седла клапана.

Седло 4 клапана предпочтительно выполнено скругленным. Значение 0,5 мм упоминается как пример радиуса кривизны. При таком значении по существу нет риска повреждения корпуса клапана, и оптимизируется уплотняющий эффект.

На Фиг.3 изображен вариант стопорного клапана, показанного на Фиг.1 и 2. Стопорный клапан обозначен в целом позицией 21. Корпус клапана обозначен позицией 22, а остальное указано позицией 28. В отличие от описанного выше варианта осуществления закрывающая часть 27 не является конической, а имеет сферическую конструкцию. Седло 24 клапана можно выполнить согласно приведенному выше описанию. Соединение между сферической закрывающей частью и емкостью 23 выполнено посредством нескольких шпилек 25, расположенных по периметру. Полость 29 также имеется в этом варианте осуществления, благодаря чему экономится материал и облегчается перемещение. Взаимодействие между указанной пунктиром цилиндрической стенкой вакуумного насоса и стопорным клапаном 21 осуществляется посредством сферической части, имеющей фиксирующую часть 31.

Сферический край обеспечивает возможность немного наклонить вакуумный насос, при этом обеспечивая достаточный уплотняющий эффект.

Сферическая конструкция фиксирующей части 27 предназначена также для обеспечения полного уплотнения даже в случае небольшого перемещения. Иначе говоря, аэрация происходит только за счет деформации, и воздух может выходить через образованное таким образом отверстие 32.

В соответствии с описанным выше вариантом осуществления во время обычного использования ручного вакуумного насоса корпус клапана поднимается приблизительно на 0,1 мм от седла клапана. Это значение может изменяться. За счет прилагаемого разрежения и благодаря конической форме стопорной части обеспечивается постоянное растущее контактное давление между корпусом клапана и седлом клапана, в результате чего уплотняющий эффект постоянно повышается.

На Фиг.4 изображен еще один вариант изобретения, который целесообразен, в частности, для применения с бутылками. Клапан в целом обозначен позицией 41. Корпус клапана обозначен позицией 42 и состоит из закрывающей части 47 и рабочего средства 48, расположенного вровень с ней. Соединение зажимающего края 50 осуществляется с помощью соединительной части 45, которая проходит полностью вокруг него, и содержит отверстия 46. Это соединение соединяет переход между закрывающей частью 47 и рабочим средством 48.

Закрывающая часть 47 имеет полость 49. Зажимающий край 50 имеет выступающий внутрь край 51, который взаимодействует с выступающим наружу краем 53 седла 44 клапана. Седло 44 клапана выполнено из жесткого материала и соединено с горлышком 42, которое выполнено из эластичного материала. Конструкция горлышка выполнена с возможностью посадки в бутылке.

Чтобы исключить смещение, выполняется периферический край 60, а фактическое уплотнение относительно бутылки достигается искривленной частью горлышка 43.

Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на два предпочтительных варианта осуществления, специалистам в данной области техники при изучении данного описания будет понятно, что могут быть другие варианты осуществления изобретения, соответствующие объему прилагаемой формулы изобретения.