раздаточное устройство с усовершенствованной подачей воздуха

Формула изобретения

1. Раздаточное устройство, предназначенное, в частности, для контейнера с жидкостью, содержащее

воздушный насос с пневматическим цилиндром и пневматическим поршнем, перемещаемым в осевом направлении в пневматическом цилиндре,

воздушную полость, образованную между пневматическим цилиндром и пневматическим поршнем,

средства, перекрывающие подачу, для перекрытия подачи воздуха в воздушный насос,

средства, перекрывающие выпуск, для перекрытия выпуска воздуха из воздушного насоса,

перемещаемый в осевом направлении управляющий элемент для привода воздушного насоса и

воздухозаборное отверстие в управляющем элементе, причем воздухозаборное отверстие выходит в упомянутую воздушную полость,

отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть пневматического поршня образует средства, перекрывающие подачу, и контактирует с внутренней стенкой управляющего элемента при их относительном осевом перемещении, обеспечивая перекрытие подачи воздуха в воздушный насос.

2. Раздаточное устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутая часть пневматического поршня образует подвижную часть средств, перекрывающих подачу.

3. Раздаточное устройство по пп.1 и 2, дополнительно содержащее насос жидкости с гидравлическим цилиндром и гидравлическим поршнем, при этом между гидравлическим цилиндром и гидравлическим поршнем образована камера жидкости.

4. Раздаточное устройство по п.3, дополнительно содержащее вкладыш, который соединен с управляющим элементом и который содержит смесительную камеру для смешивания воздуха из воздушного насоса и жидкости из насоса жидкости.

5. Раздаточное устройство по п.3, отличающееся тем, что пневматический поршень выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно управляющего элемента с целью образования средств, перекрывающих выпуск, для воздуха.

6. Раздаточное устройство по п.4, отличающееся тем, что пневматический поршень выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно управляющего элемента с целью образования средств, перекрывающих выпуск, для воздуха.

7. Раздаточное устройство по пп.4-6, отличающееся тем, что вкладыш вместе с перемещаемым относительно него в осевом направлении гидравлическим поршнем образует средства, перекрывающие выпуск для воздуха.

8. Раздаточное устройство по п.3, отличающееся тем, что гидравлический поршень соединен с управляющим элементом.

9. Раздаточное устройство по п.4, отличающееся тем, что гидравлический поршень соединен с управляющим элементом.

10. Раздаточное устройство по п.8, отличающееся тем, что средства, перекрывающие выпуск, содержат управляемый давлением клапан.

11. Раздаточное устройство по любому из пп.1, 2, 4-6 и 8-10, отличающееся тем, что пневматический поршень содержит нижнюю краевую часть, уплотняющую пневматический цилиндр, верхнюю краевую часть, уплотняющую воздухозаборное отверстие, и втулочную часть, расположенную практически в осевом направлении между двумя краевыми частями.

12. Раздаточное устройство по п.3, отличающееся тем, что пневматический поршень содержит нижнюю краевую часть, уплотняющую пневматический цилиндр, верхнюю краевую часть, уплотняющую воздухозаборное отверстие, и втулочную часть, расположенную практически в осевом направлении между двумя краевыми частями.

13. Раздаточное устройство по любому из пп.1, 2, 4-6 и 8-10, отличающееся тем, что управляющий элемент содержит колпак с раздаточной частью типа носика.

14. Раздаточное устройство по п.3, отличающееся тем, что управляющий элемент содержит колпак с раздаточной частью типа носика.

15. Раздаточное устройство по п.11, отличающееся тем, что управляющий элемент содержит колпак с раздаточной частью типа носика.

16. Раздаточное устройство по п.12, отличающееся тем, что управляющий элемент содержит колпак с раздаточной частью типа носика.

17. Раздаточное устройство по любому из пп.1, 2, 4-6 и 8-10, отличающееся тем, что открытие и перекрытие подачи воздуха с помощью средств, перекрывающих подачу, и/или выпуска воздуха с помощью средств, перекрывающих выпуск, осуществляется активно управляемым образом.

18. Раздаточное устройство по п.3, отличающееся тем, что открытие и перекрытие подачи воздуха с помощью средств, перекрывающих подачу, и/или выпуска воздуха с помощью средств, перекрывающих выпуск, осуществляется активно управляемым образом.

19. Раздаточное устройство по п.11, отличающееся тем, что открытие и перекрытие подачи воздуха с помощью средств, перекрывающих подачу, и/или выпуска воздуха с помощью средств, перекрывающих выпуск, осуществляется активно управляемым образом.

20. Раздаточное устройство по п.13, отличающееся тем, что открытие и перекрытие подачи воздуха с помощью средств, перекрывающих подачу, и/или выпуска воздуха с помощью средств, перекрывающих выпуск, осуществляется активно управляемым образом.

21. Раздаточное устройство по любому из пп.1, 2, 4-6 и 8-10, отличающееся тем, что средства, перекрывающие подачу, и/или средства, перекрывающие выпуск, содержат канально-управляемые клапаны.

22. Раздаточное устройство по п.3, отличающееся тем, что средства, перекрывающие подачу, и/или средства, перекрывающие выпуск, содержат канально-управляемые клапаны.

23. Раздаточное устройство по п.11, отличающееся тем, что средства, перекрывающие подачу, и/или средства, перекрывающие выпуск, содержат канально-управляемые клапаны.

24. Раздаточный узел, содержащий контейнер с жидкостью и соединенное с ним раздаточное устройство, по любому из предыдущих пунктов.

25. Применение раздаточного устройства по любому из пп.1-23.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к раздаточному устройству, в частности, предназначенному для контейнера с жидкостью, содержащему воздушный насос с пневматическим цилиндром и пневматическим поршнем, перемещаемым в осевом направлении в пневматическом цилиндре, воздушную полость, ограниченную между пневматическим цилиндром и пневматическим поршнем, средства, перекрывающие подачу, для перекрытия подачи воздуха в воздушный насос, средства, перекрывающие выпуск, для перекрытия выпуска воздуха из воздушного насоса, перемещаемый в осевом направлении управляющий элемент для активации для воздушного насоса и воздухозаборное отверстие в активирующем элементе.

Такое раздаточное устройство известно, например, из WO 2004/069418. Раздаточное устройство, проиллюстрированное в этом документе, устанавливают на контейнер с жидкостью посредством резьбового кольца для получения насоса пены. Управляющий элемент образован колпаком с раздаточной частью типа носика для раздачи пены. Управляющий элемент выполнен с возможностью перемещения относительно контейнера с жидкостью. Раздача продукта с помощью пенообразующего насоса возможна за счет оказания нажима на управляющий элемент.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать усовершенствованное раздаточное устройство.

С этой целью раздаточное устройство включает в себя конструктивную особенность, заключающуюся в том, что воздухозаборное отверстие выходит в упомянутую воздушную полость, и в том, что часть пневматического поршня образует средства, перекрывающие подачу. В этом усовершенствованном раздаточном устройстве функции пневматического поршня и средств, перекрывающих подачу, для воздушного насоса встроены в один конструктивный компонент.

В предпочтительном варианте осуществления упомянутая часть пневматического поршня образует подвижную часть, в частности, подвижную часть клапана средств, перекрывающих подачу, поэтому отдельную часть клапана можно и не предусматривать.

Часть пневматического поршня, образующая средства, перекрывающие подачу, предпочтительно располагается у внутренней стенки управляющего элемента и над воздухозаборным отверстием. Внутренняя стенка управляющего элемента образует седло для воздухозаборного клапана.

Пневматический поршень преимущественно выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении с целью образования средств, перекрывающих подачу воздуха. Воздухозаборный клапан открывается или закрывается, в результате чего происходит осевое перемещение пневматического поршня.

Пневматический поршень предпочтительно выполнен с возможность перемещения вдоль оси относительно управляющего элемента. Таким образом, получается управляемый воздухозаборный клапан.

В предпочтительном варианте раздаточное устройство снабжено также насосом жидкости с гидравлическим цилиндром и гидравлическим поршнем, при этом между гидравлическим цилиндром и гидравлическим поршнем ограничена камера жидкости.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления раздаточное устройство дополнительно снабжено вкладышем, который соединен с управляющим элементом и который содержит смесительную камеру для смешивания воздуха из воздушного насоса и жидкости из насоса жидкости.

Тогда гидравлический поршень раздаточного устройства может перемещаться в осевом направлении относительно управляющего элемента или быть жестко связанным с ним. Когда гидравлический поршень перемещается в осевом направлении относительно управляющего элемента, образуются средства, перекрывающие выпуск воздуха. В предпочтительном варианте вкладыш вместе с перемещаемым относительно него в осевом направлении гидравлическим поршнем образует средства, перекрывающие выпуск для воздуха. В другом случае, когда гидравлический поршень соединен с управляющим элементом, по выбору - с помощью упомянутого вкладыша, средства, перекрывающие выпуск, в определенном варианте осуществления содержат управляемый давлением воздуховыпускной клапан. В еще одном варианте осуществления, в котором управляющий элемент конструкции неподвижно соединен с гидравлическим поршнем, эти средства, перекрывающие выпуск для воздуха, образованы управляющим элементом и воздушным поршнем.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения пневматический поршень включает в себя нижнюю краевую часть, уплотняющую пневматический цилиндр, верхнюю краевую часть, уплотняющую воздухозаборное отверстие, и втулочную часть, направленную практически в осевом направлении между двумя краевыми частями. Кроме того, управляющий элемент предпочтительно содержит колпак с раздаточной частью типа носика. Нижняя краевая часть колпака может быть выполнена с возможностью смещения в осевом направлении по внутренней стенке пневматического цилиндра. Благодаря этому смещению и работают воздушный насос и насос жидкости.

И, наконец, данное изобретение относится к раздаточному узлу, содержащему контейнер с жидкостью и соединенное с ним раздаточное устройство в соответствии с изобретением.

В дальнейшем изобретение будет пояснено со ссылкам на прилагаемые чертежи. На чертежах:

на фиг.1 показан первый возможный вариант осуществления конструкции раздаточного устройства в соответствии с данным изобретением в исходном положении без колпачка;

на фиг.2 показано раздаточное устройство согласно фиг.1, в крайнем положении во время обратного хода;

на фиг.3 показано раздаточное устройство согласно фиг.1 в крайнем положении во время хода вниз;

на фиг.4 показан второй возможный вариант осуществления изобретения раздаточного устройства в соответствии с данным изобретением в исходном состоянии;

на фиг.5 показано раздаточное устройство согласно фиг.4 в некотором положении во время хода вниз;

на фиг.6 показано раздаточное устройство согласно фиг.5 во время хода вверх;

на фиг.7 показан третий вариант осуществления раздаточного устройства двойного действия в соответствии с изобретением в исходном состоянии; и

на фиг.8 показан вариант осуществления согласно фиг.7 во время хода вниз.

Позиция 1 обозначает колпак, который снабжен раздаточной частью 2 типа носика и кожухом 3. Кожух 3 снабжен на нижней стороне двумя периферийными краями 4, 5, которыми он соприкасается с внутренней стенкой базирующей части 6 раздаточного устройства. Базирующая часть 6 снабжена внутренней резьбой, посредством которой раздаточное устройство навинчено на контейнер с жидкостью.

На верхней стороне колпака 1 расположен кольцевой опорный край 7 с разделительной перегородкой 8. На опорном краю 7 может располагаться колпачок (не показан). Здесь также может быть размещен пенообразующий элемент. Этот элемент соприкасается с разделительной перегородкой 8, а продукт, предназначенный для раздачи, проходит через этот элемент дважды на пути к раздаточной части 2 типа носика. Колпачок, который образует контактную поверхность для эксплуатации раздаточного устройства, располагается поверх колпака 1, поверх опорного края 7 и разделительной перегородки 8.

Позиция 9 обозначает пневматический поршень, который в соответствии с данным изобретением также служит в качестве средств, перекрывающих подачу, для перекрытия воздушного насоса, подающего воздух.

Наконец, позиция 10 на фиг.1 обозначает вкладыш. Вкладыш 10 надет путем защелкивания на внутреннюю стенку 11 колпака 1. Вкладыш содержит смесительную камеру 37 для смешивания воздуха из воздушного насоса и жидкости из насоса жидкости.

Кроме того, в кожухе 3 колпака 1 расположено воздухозаборное отверстие 12. Воздух будет поступать в раздаточное устройство через это отверстие 12.

Раздаточное устройство также содержит воздушный насос с пневматическим цилиндром 14 и пневматическим поршнем 9, перемещаемым в осевом направлении по пневматическому цилиндру 14, воздушную полость 15, ограниченную пневматическим цилиндром и пневматическим поршнем, средства, перекрывающие подачу, для перекрытия подачи воздуха в воздушный насос и средства, перекрывающие выпуск, для перекрытия выпуска воздуха из воздушного насоса. Средство, перекрывающее выпуск, для перекрытия подачи воздуха в воздушный насос 9 образовано верхней краевой частью 13 пневматического поршня 9, которая может взаимодействовать с внутренней стенкой колпака 1. Воздухозаборное отверстие 12 открывается в воздушную полость 15. На противоположной стороне нижняя краевая часть 16 пневматического поршня всегда находится в плотном контакте с пневматическим цилиндром 14. Пневматический поршень 9 может перемещаться в осевом направлении относительно колпака 1. Подача воздуха в воздушный насос перекрывается за счет оказания нажима на колпак, поскольку верхняя краевая часть 13 воздушного насоса вступает в контакт с внутренней стенкой колпака 1. При дальнейшем нажиме на колпак воздушная полость 15 становится меньше и поэтому воздух, находящийся внутри нее, сжимается.

Раздаточное устройство дополнительно снабжено насосом жидкости, который содержит гидравлический цилиндр 17 и гидравлический поршень 18. Между гидравлическим цилиндром 17 и гидравлическим поршнем 18 расположена камера 19 жидкости. Позиция 20 обозначает средства, перекрывающие выпуск, для перекрытия выпуска жидкости из насоса жидкости, а позиция 21 обозначает средства, перекрывающие подачу, для перекрытия подачи жидкости в насос жидкости. Гидравлический поршень 18 может перемещаться в осевом направлении относительно колпака 1 с целью образования средств перекрывающих выпуск для воздуха. Эти средства, перекрывающие выпуск, образованы между нижней краевой частью 22 вкладыша 10 и периферийным ребром 23 близко к верхней стороне пневматического поршня 18. Средства, перекрывающие выпуск воздуха, для перекрытия воздуха из воздушного насоса приводятся в действие оказанием нажима на колпак 1, вследствие чего вкладыш вместе с ним перемещается в осевом направлении в первый момент, а гидравлический поршень 18 останется неподвижным. Тем самым прерывается контакт между нижней краевой частью 22 и периферийным ребром 23, и сжатый воздух может покинуть воздушную камеру 15, направляясь в смесительную камеру 37 (см. фиг.3). При дальнейшем оказании нажима на колпак 1 гидравлический поршень 18 будет также совершать совместное перемещение, вследствие чего жидкость в камере 19 жидкости сжимается и переносится в смесительную камеру 37 через средства 20, перекрывающие выпуск, для перекрытия выпуска жидкости. Во время обратного хода воздух всасывается в воздушную полость 15 через отверстие 12, как показано на фиг.2, благодаря разрежению, получаемому в воздушной камере 15 и увеличивающемуся, а также потому, что верхняя краевая часть 13 пневматического поршня полностью или частично отходит от внутренней стенки колпака, вследствие чего открывается воздухозаборное отверстие.

Вышеописанный предпочтительный вариант осуществления изобретения включает в себя активно управляемый воздухозаборный клапанный механизм и активно управляемый воздуховыпускной клапанный механизм. Термин «активно» здесь понимается как означающий, что непосредственное управление подачей и выпуском воздуха осуществляется за счет перемещения одного или более компонентов раздаточного устройства. Во втором варианте осуществления, описываемом ниже, присутствует только активно управляемый клапан подачи воздуха, в то время как выпуск воздуха реализуется пассивным образом (с использованием клапанного механизма, управляемого разностью давлений). Активно управляемый клапан называют «канально-управляемым» клапаном, в котором открывание и закрывание происходит за счет смещения некоторого компонента по определенному каналу или пути. Это можно охарактеризовать как отличие от пассивно управляемого или «управляемого давлением» клапана, который открывается или закрывается в результате разности давлений.

Во втором варианте осуществления, показанном на фиг.4-6, конструкция раздаточного устройства является в основном такой же, и поэтому, по существу, идентичные компоненты или, по меньшей мере, компоненты, выполняющие, по существу, ту же самую функцию, обозначены теми же позициями. С другой стороны, отметим, что на фиг.4-6 показан колпачок 31. Можно также заметить, что предназначенный для раздачи продукт проходит через вышеупомянутый пенообразующий элемент 30 дважды.

Основное отличие от варианта осуществления, показанного на фиг.1-3, заключается в том, что здесь гидравлический поршень 18 неподвижно установлен защелкиванием во вкладыш 10. Поэтому колпак, вкладыш и гидравлический поршень во время работы перемещаются в осевом направлении вверх и вниз как единый узел. В этом варианте осуществления управляемый давлением нагнетательный клапан 40 образует средства, перекрывающие выпуск, для перекрытия выпуска воздуха из воздушного насоса.

Во время хода вниз средства, перекрывающие подачу воздуха, сначала закрываются при оказании нажима на колпак 1, потому что неподвижный пневматический поршень 9 вступает в контакт с его верхней краевой частью 13 у внутренней стенки соосно перемещаемого колпака 1, как показано на соответствующих детализациях А в левой верхней части на фиг.4 и 5. В ситуации, показанной на фиг.5, воздухозаборное отверстие закрыто. При продолжении нажима на колпак воздух в воздушной камере 15 может сжиматься. Гидравлический поршень при этом перемещается до отказа в осевом направлении от начальной точки, т.к. он соединен с колпаком. Поэтому происходит непосредственное сжатие жидкости в камере 19 жидкости. Когда на нагнетательном клапане 40 для воздуха и средствах 20, перекрывающих выпуск, будет достигнута определенная разность давлений для жидкости, они откроются, а воздух и жидкость переместятся в смесительную камеру 37, где будут смешаны друг с другом (см. фиг.5).

Когда с колпака 1 снимают нажим, узел снова может двигаться вверх. В данном варианте осуществления это происходит под воздействием пружины (не показана), аналогичной пружине, показанной на фиг.1. Колпак сначала отойдет от пневматического поршня 9, так что откроются средства, перекрывающие подачу, для перекрытия подачи воздуха в воздушный насос. Благодаря разрежению в воздушной камере 15 воздух снаружи будет всасываться непосредственно в воздушную камеру 15 через воздухозаборное отверстие 12 с помощью открытого всасывающего клапана. Всасывающий клапан 21 для жидкости тоже открыт.В начале движения вверх, между периферийным ребром 33 на нижней стороне вкладыша 10 (фиг.5, детализация С внизу справа) и стопорным краем пневматического поршня 9 имеется некоторый зазор (p). Когда колпак 1 и установленный на нем вкладыш 10 отодвигаются назад, периферийное ребро приходит в положение у упомянутого стопорного края пневматического поршня 9 (фиг.6, детализация С). Тогда периферийное ребро 33 гарантирует, что пневматический поршень 9 совершит совместное перемещение при последующем обратном движении колпака 1. Возвращение сборки в исходное положение, показанное на фиг.4, обеспечивается пружиной, которая не показана на фиг.4-6, но которая расположена между базирующей частью 14 и вкладышем 10 в соответствии с вариантом осуществления согласно фиг.1

На фиг.7 и 8 показан третий вариант осуществления раздаточного устройства в соответствии с изобретением. Этот вариант осуществления снова связан с раздаточным устройством. Показанная конструкция раздаточного устройства является, в основном, такой же, как во втором варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.4-6, и поэтому, по существу, идентичные компоненты, или, по меньшей мере, компоненты, по существу, с той же функцией, обозначены теми же позициями. Как и во втором варианте осуществления, в третьем варианте осуществления гидравлический поршень раздаточного устройства также неподвижно соединен с управляющим элементом. Если во втором варианте осуществления средства, перекрывающие выпуск, для воздуха из воздушной камеры содержат пассивно управляемый (более конкретно, управляемый давлением) нагнетательный клапан 40, то в третьем варианте осуществления эти средства 39, перекрывающие выпуск, являются активно управляемыми. Таким образом, третий вариант осуществления обеспечивает раздаточное устройство двойного действия.

На фиг.7 показано положение, в котором между верхней краевой частью 13 пневматического поршня 9 и внутренней стенкой колпака 1 присутствует зазор 41. Поэтому воздух может затекать в воздушную камеру 15 через воздухозаборное отверстие 12 и упомянутый зазор 41, и это показано стрелкой на фиг.7. Во время движения вниз управляющего элемента верхняя краевая часть пневматического поршня 9 останавливается у внутренней стенки колпака 1 и таким образом перекрывает подачу воздуха. Это положение показано на фиг.8. На этом чертеже также показано, что воздух из воздушной камеры 15 попадает в смесительную камеру 37 через отверстие 38, созданное между пневматическим поршнем 9 и вкладышем 10, и через щели или каналы 42.

Данное изобретение не ограничивается вышеописанными предпочтительными вариантами его осуществления. Наоборот, предполагаемые права определяются нижеследующей формулой изобретения, в рамках которой можно предусмотреть многие модификации.