PL210735B1 - Zespół zaworowy dla pojemnika - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół zaworowy zamocowany w końcówce wylewowej pojemnika dozującego, zwłaszcza elastycznego, aby zabezpieczyć przed przepływem do jego wnętrza, a dokładnie przed zwrotnym przepływem cieczy, w której jest zanurzona końcówka wylewowa pojemnika, przy zapewnionym napowietrzaniu wnętrza pojemnika.

Zawory samozamykające dla elastycznych pojemników są dobrze znane z literatury patentowej, a są stosowane dla wielu różnych płynnych produktów spożywczych, na przykład keczupów lub dla środków stosowanych w gospodarstwie domowym, na przykład płynów do zmywania naczyń. Wspomniane zawory mają za zadanie dozowanie w kontrolowany sposób produktu i automatyczne uszczelnienie pojemnika po operacji dozowania. Ponadto od zaworu wymaga się, aby był zdolny do napowietrzania wnętrza pojemnika po dozowaniu. Ma to szczególne znaczenie, kiedy pojemniki są wykonane z tworzywa sztucznego, zwłaszcza cienkościennego o grubości około 0,4 mm, i mają zmniejszoną zdolność powrotu do początkowego kształtu przy podciśnieniu mniejszym od 1 kPa. Konstrukcja zaworu spełniająca powyższe wymagania została przedstawiona w opisie patentu USA nr 6 273 305.

Z kolei z opisu patentu USA nr Re 34 243 jest znany zespół zaworowy przeznaczony zwłaszcza do zastosowania w medycynie, którego zadaniem jest dozowanie płynu z elastycznego pojemnika do wielokrotnego użycia, a jednocześnie zabezpieczenie przed jakimkolwiek przepływem powrotnym zanieczyszczeń do wnętrza pojemnika, zarówno podczas dozowania jak i po jego zakończeniu, wywołanym podciśnieniem powstającym w pojemniku. Zawór posiada podłużny korpus wkładany do wylotu pojemnika, w którym w części wlotowej jest wykonany osiowy otwór rozgałęziający się promieniście aż do powierzchni korpusu, a na drugim końcu posiada wykonany osiowo otwór wylotowy, połączony również promienistymi kanałkami z powierzchnią korpusu, natomiast wspomniana powierzchnia jest ściśle otoczona elastyczną powłoką zabezpieczoną na końcach pierścieniami typu O-ring. Zespół zaworowy według w/w patentu nie zapewnia jednak napowietrzania pojemnika po każdorazowym dozowaniu. Inną grupę konstrukcji stanowią urządzenia stosowane w pojemnikach przeznaczonych dla napojów pitnych, w których zawór wylotowy jest otwierany przez użytkownika w trakcie picia napoju, natomiast urządzenie posiada również zawór napowietrzający wnętrze pojemnika, ułatwiający jego opróżnianie. Taki zawór, pokazany w opisie patentu USA nr 6 305 570, nie zabezpiecza jednak przed powrotnym zasysaniem płynu otwartym zaworem wylotowym. Podobnie są zaprojektowane zawory w butelkach do karmienia niemowlą t. Na przykł ad, w opisie patentu USA nr 5 791 503 przedstawiono butelkę do karmienia zabezpieczoną zaworem przed nadmiernym połykaniem powietrza przez dziecko w trakcie karmienia, a dokładniej umożliwiającym odpowiednie napowietrzanie butelki podczas przerwy w karmieniu, przy jednoczesnym zabezpieczeniu przed ulewaniem zawartości odwróconej butelki po odstawieniu smoczka od dziecka. Ten sam problem został rozwiązany konstrukcyjnie w inny sposób, pokazany w opisie polskiego patentu nr 181 928, gdzie pokrywa butelki jest zaopatrzona w ustnik, w którym jest umieszczony zawór jednokierunkowy, a ponadto posiada drugi otwór zamykany zaworem jednokierunkowym, działającym w odwrotnym kierunku.

Z opisu polskiego patentu nr 200 286 jest znany układ zamknięcia z wewnętrznym regulatorem przepływu do ciśnieniowo otwieranego zaworu w przedłużalnej/wyciąganej dyszy. Układ można stosować do wyładowania płynów, kremów lub substancji pyłowej zawierającej proszki, przy czym użytkownik ma możliwość kontrolowania przepływu produktu. Układ zawiera elastyczny szczelinowy zawór, umieszczony ponad wewnętrznymi, uszczelniającymi elementami, przy czym układ może stanowić oddzielny zespół, który jest przyłączony do pojemnika na stałe albo w sposób umożliwiający jego odłączenie. Układ zawiera dziobek połączony z otworem pojemnika, który wyznacza przynajmniej jeden wyładowujący otwór posiadający ustaloną geometrię w niezmienionej lokalizacji względem pojemnika oraz wyznacza dalszą uszczelniającą powierzchnię umieszczoną w oddaleniu od wyładowującego otworu względem pojemnika. Ponadto układ zawiera zespół dyszy, który jest umieszczony w dziobku.

Zespół dyszy jest ruchomy wzdłuż dziobka pomiędzy wciągniętą, zamkniętą pozycją a przedłużoną, otwartą pozycją. Zespół dyszy zawiera dyszę posiadającą dozujący kanał wokół przynajmniej części dziobka oraz dalszą uszczelniającą powierzchnię do szczelnego łączenia dalszej uszczelniającej powierzchni dziobka, gdy zespół dyszy znajduje się w wciągniętej, zamkniętej pozycji. Zespół dyszy zawiera również sprężynująco elastyczny zawór, który jest szczelnie rozmieszczony w poprzek dozującego kanału dyszy, w lokalizacji oddalonej od dalszej uszczelniającej powierzchni dziobka.

PL 210 735 B1

Zawór początkowo posiada zamknięty dozujący otwór, który otwiera się wskutek zróżnicowania oddziaływującego ciśnienia. Układ posiada również przewężenie przepływu umieszczone w poprzek dozującego kanału dyszy w miejscu pomiędzy zaworem a dalszą uszczelniającą powierzchnią dziobka tak, aby ograniczyć przepływ w kierunku zaworu, podczas gdy zespół dyszy jest przemieszczany do wciągniętej, zamkniętej pozycji. Wszystkie znane konstrukcje zaworów pozwalają napowietrzyć elastyczny pojemnik po dozowaniu porcji zazwyczaj cieczy lub masy plastycznej, aby powrócił do normalnego kształtu i pozwolił na powtórne dozowanie. Inne znane zawory jednokierunkowe zapobiegają powrotnemu przedostawaniu się przetłaczanego środka z zanieczyszczeniami, lecz żadna konstrukcja nie zabezpiecza środka znajdującego się w elastycznym pojemniku, zwłaszcza odwróconym, po chwilowym dozowaniu, przed przedostaniem się do pojemnika innej cieczy z zewnątrz, na przykład zanieczyszczonej, gdy końcówka wylotowa pojemnika pozostaje cały czas zanurzona w tej cieczy. Wspomniane zawory nie zapewniają również napowietrzania pojemnika w takim przypadku.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji zespołu zaworowego dla elastycznego pojemnika, gdzie zespół umieszczony w końcówce wylewowej umożliwia łatwe dozowanie środka znajdującego się w pojemniku do wnętrza cieczy, w której jest zanurzona końcówka wylewowa, przy jednoczesnym zabezpieczeniu przed przepływem powrotnym cieczy zewnętrznej do pojemnika i odpowiednim napowietrzeniu wolnej przestrzeni pojemnika.

Zgodnie z wynalazkiem pojemnik, zwłaszcza elastyczny, jest wyposażony w zespół zaworowy umieszczony w końcówce wylewowej, który zapewnia jednokierunkowy przepływ z pojemnika i napowietrzanie jego wnętrza. Zespół składa się z korpusu osadzonego szczelnie wewnątrz końcówki wylewowej pojemnika, przy czym korpus posiada przynajmniej jeden wylewowy otwór zamykany od strony wylotu końcówki wylewowej pierwszym elastycznym pierścieniem, a końcówka wylewowa posiada przynajmniej jeden napowietrzający otwór zamykany od strony pojemnika drugim elastycznym pierścieniem. Wylewowe otwory są usytuowane równolegle do osi korpusu i w jednakowej odległości od wspomnianej osi, a korpus posiada obwodowy występ, skierowany w stronę wylotu końcówki wylewowej, którego odległość od osi korpusu jest większa niż odległość wylewowych otworów. Korpus posiada część walcową wystającą w kierunku wylotu końcówki wylewowej, na której jest zamocowany wspomniany pierwszy elastyczny pierścień za pomocą pierścienia typu O-ring.

Średnica zewnętrzna pierwszego elastycznego pierścienia jest co najmniej równa średnicy obwodowego występu, skierowanego w stronę wylotu końcówki wylewowej. Natomiast napowietrzające otwory są usytuowane równolegle do osi końcówki wylewowej i w jednakowej odległości od tej osi, a koń cówka wylewowa posiada obwodowy wystę p skierowany w stronę pojemnika, którego odległ o ść od osi końcówki wylewowej jest większa niż odległość napowietrzających otworów. Korpus posiada także część cylindryczną, wystającą w kierunku pojemnika, na której jest zamocowany wspomniany drugi elastyczny pierścień za pomocą pierścienia typu O-ring.

Średnica zewnętrzna drugiego elastycznego pierścienia jest co najmniej równa średnicy obwodowego występu skierowanego w stronę pojemnika. Ponadto, średnica zewnętrzna pierwszego elastycznego pierścienia jest mniejsza niż średnica zewnętrzna drugiego elastycznego pierścienia. Łączne pole powierzchni wylewowych otworów jest większe lub równe łącznemu polu powierzchni napowietrzających otworów. Korpus może być trwale zamocowany wewnątrz końcówki wylewowej, która może mieć również kształt stożkowej rurki. W odmianie zespołu zaworowego według wynalazku, wspomniane napowietrzające otwory w końcówce wylewowej są usytuowane współosiowo z identycznymi napowietrzają cymi otworami, wykonanymi w części cylindrycznej korpusu wystają cej w kierunku pojemnika, na której jest zamocowany drugi elastyczny pierś cień za pomocą pierś cienia typu O-ring, a część cylindryczna korpusu posiada obwodowy występ skierowany w stronę pojemnika, którego odległość od osi korpusu jest większa niż odległość napowietrzających otworów. Taka konstrukcja umożliwia dozowanie środka znajdującego się w pojemniku podczas zwiększania ciśnienia w jego wnętrzu, przy wyeliminowanym napowietrzaniu pojemnika, a także zapewnia napowietrzanie pojemnika, kiedy występuje tam podciśnienie, przy całkowitym wyeliminowaniu powrotnego zasysania środka do pojemnika, przy czym zespół zaworowy spełnia swoją funkcję w każdej pozycji pracy pojemnika.

Przedmiot wynalazku został pokazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pojemnik z końcówką wylewową w widoku, fig. 2 - półwidok-półprzekrój zespołu zaworowego umieszczonego w końcówce wylewowej w trakcie wypływu środka z pojemnika, fig. 3 - fragment z fig. 2 w trakcie napowietrzania pojemnika, fig. 4 - zespół zaworowy rozebrany na części w widoku perspektywicznym, fig. 5 - ukazany schematycznie półwidok-półprzekrój pojemnika z końcówką wyle4

PL 210 735 B1 wową w pozycji typowego stosowania, a fig. 6 - półwidok-półprzekrój odmiany zespołu zaworowego umieszczonego w końcówce wylewowej w trakcie wypływu środka z pojemnika.

W otworze pojemnika 1 jest umieszczona swoją podstawą końcówka wylewowa 2, zabezpieczona przed wypadnięciem niepokazaną nakrętką. Wewnątrz podstawy końcówki 2 jest zamocowany zespół zaworowy 3 składający się z korpusu 4, posiadającego część walcową 5 wystającą w kierunku wylotu 6 końcówki wylewowej 2 i część cylindryczną 7 wystającą w kierunku pojemnika 1, przy czym na części walcowej 5 jest usytuowany pierwszy elastyczny pierścień 8 zabezpieczony i uszczelniony za pomocą pierścienia 9 typu O-ring, wciśniętego w zagłębienie 10 wykonane obwodowo na części walcowej 5, a na części cylindrycznej 7 jest usytuowany drugi elastyczny pierścień 11 zabezpieczony i uszczelniony za pomocą pierścienia 12 typu O-ring, wciśniętego w zagłębienie 13 wykonane obwodowo na części cylindrycznej 7. Korpus 4 posiada cztery wylewowe otwory 14 usytuowane równolegle do osi korpusu 4 i w jednakowej odległości od osi korpusu 4, a ponadto korpus 4 posiada obwodowy występ 15 skierowany w stronę wylotu 6, którego odległość od osi korpusu 4 jest większa niż odległość wylewowych otworów 14.

Średnica zewnętrzna pierwszego elastycznego pierścienia 8 jest nieco większa niż średnica obwodowego występu 15 skierowanego w stronę wylotu 6. Natomiast końcówka wylewowa 2 w części prostopadłej do swej osi posiada dwa napowietrzające otwory 16 usytuowane równolegle do osi końcówki 2 i w jednakowej odległości od tej osi, a od strony pojemnika 1 posiada obwodowy występ 17 skierowany w stronę pojemnika 1, którego odległość od osi końcówki wylewowej 2 jest większa niż odległość napowietrzających otworów 16. Średnica zewnętrzna drugiego elastycznego pierścienia 11 jest nieco większa niż średnica obwodowego występu 17, natomiast średnica zewnętrzna pierwszego elastycznego pierścienia 8 jest mniejsza niż średnica zewnętrzna drugiego elastycznego pierścienia

11. Łączne pole powierzchni S14 wylewowych otworów 14 jest większe niż łączne pole powierzchni S16 napowietrzających otworów 16. Korpus 4 jest trwale zamocowany wewnątrz końcówki wylewowej 2, która ma kształt długiej stożkowej rurki uniemożliwiającej zanurzenie w naczyniu 18 wypełnionym cieczą.

W odmianie zespołu według wynalazku (fig. 6), napowietrzające otwory 16 w końcówce wylewowej 2 są usytuowane współosiowo z identycznymi napowietrzającymi otworami 16', wykonanymi w części cylindrycznej 7' korpusu 4' wystającej w kierunku pojemnika 1. Na części cylindrycznej 7' jest zamocowany drugi elastyczny pierścień 11' za pomocą pierścienia 12' typu O-ring, wciśniętego w zagłębienie 13' wykonane obwodowo na części cylindrycznej 7'. Ponadto część cylindryczna 7' posiada obwodowy występ 17' skierowany w stronę pojemnika 1, którego odległość od osi korpusu 4' jest większa niż odległość napowietrzających otworów 16'.

Działanie zespołu zaworowego 3 jest następujące: dozowanie środka zawartego w pojemniku 1 do naczynia 18 wypełnionego cieczą stanowiącą mieszaninę składników, która nie może zanieczyścić środka w pojemniku 1, a końcówka wylewowa 2 jest wprowadzana swoim wylotem 6 w głąb cieczy, następuje poprzez ściskanie pojemnika 1 elastycznego lub przesuwanie tłoka w pojemniku 1 sztywnym, niepokazanym na rysunku, dzięki czemu wytwarza się ciśnienie Pj, które powoduje uniesienie pierwszego elastycznego pierścienia 8 tak, że powstaje przerwa pomiędzy obwodowym występem 15 a pierścieniem 8 umożliwiająca przepływ środka przez wylewowe otwory 14 w głąb cieczy w naczyniu 18, a jednocześnie ciśnienie Pj powoduje dociśnięcie drugiego elastycznego pierścienia 11 lub 11' do obwodowego występu 17 lub 17' i szczelne zaniknięcie napowietrzających otworów 16 lub 16'. W momencie ustania nacisku na pojemnik 1 elastyczny lub rozpoczęcia wycofywania tłoka w pojemniku 1 sztywnym, niepokazanym na rysunku, wewnątrz pojemnika i powstaje ciśnienie Pj, mniejsze od ciśnienia zewnętrznego P_o tak, że następuje uszczelnienie pierwszego elastycznego pierścienia 8 na obwodowym występie 15, które eliminuje całkowicie możliwość powrotu wydalonego i ewentualnie zanieczyszczonego środka do wnętrza pojemnika 1, natomiast ciśnienie zewnętrzne P_o większe od ciśnienia wewnętrznego Pj powoduje uniesienie drugiego elastycznego pierścienia 11 lub 11' umożliwiając przepływ powietrza z zewnątrz napowietrzającymi otworami 16 lub 16' do wnętrza pojemnika 1. Należy podkreślić, że nawet w czasie wykorzystywania pojemnika 1 w pozycji odwróconej nie następuje zanieczyszczenie otworów napowietrzających 16 lub 16' środkiem wypełniającym jego wnętrze, a przepływ środka następuje zawsze jednokierunkowo.

Claims (12)

1. Zespół zaworowy dla pojemnika, zwł aszcza elastycznego, umieszczony w koń cówce wylewowej i zapewniający jednokierunkowy przepływ z pojemnika i napowietrzanie jego wnętrza, znamienny tym, że posiada korpus (4) osadzony szczelnie wewnątrz końcówki wylewowej (2) pojemnika (1), przy czym korpus (4) posiada przynajmniej jeden wylewowy otwór (14) zamykany od strony wylotu (6) końcówki wylewowej (2) pierwszym elastycznym pierścieniem (8), a końcówka wylewowa (2) posiada przynajmniej jeden napowietrzający otwór (16) zamykany od strony pojemnika (1) drugim elastycznym pierścieniem (11).

2. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wylewowe otwory (14) są usytuowane równolegle do osi korpusu (4) i w jednakowej odległości od osi korpusu (4), a korpus (4) posiada obwodowy występ (15), skierowany w stronę wylotu (6) końcówki wylewowej (2), którego odległość od osi korpusu (4) jest większa niż odległość wylewowych otworów (14).

3. Zespół zaworowy według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że korpus (4) posiada część walcową (5) wystającą w kierunku wylotu (6) końcówki wylewowej (2), na której jest zamocowany pierwszy elastyczny pierścień (8) za pomocą pierścienia (9) typu O-ring.

4. Zespół zaworowy według zastrz. 3, znamienny tym, że średnica zewnętrzna pierwszego elastycznego pierścienia (8) jest co najmniej równa średnicy obwodowego występu (15), skierowanego w stronę wylotu (6) końcówki wylewowej (2).

5. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że napowietrzające otwory (16) są usytuowane równolegle do osi końcówki wylewowej (2) i w jednakowej odległości od tej osi, a końcówka wylewowa (2) posiada obwodowy występ (17) skierowany w stronę pojemnika (1), którego odległość od osi końcówki wylewowej (2) jest większa niż odległość napowietrzających otworów (16).

6. Zespół zaworowy według zastrz. 1 lub 5, znamienny tym, że korpus (4) posiada część cylindryczną (7), wystającą w kierunku pojemnika (1), na której jest zamocowany drugi elastyczny pierścień (11) za pomocą pierścienia (12) typu O-ring.

7. Zespół zaworowy według zastrz. 6, znamienny tym, że średnica zewnętrzna drugiego elastycznego pierścienia (11) jest co najmniej równa średnicy obwodowego występu (17) skierowanego w stronę pojemnika (1).

8. Zespół zaworowy według zastrz. 3 lub 6, znamienny tym, że średnica zewnętrzna pierwszego elastycznego pierścienia (8) jest mniejsza niż średnica zewnętrzna drugiego elastycznego pierścienia (11).

9. Zespół zaworowy według zastrz. 2 lub 5, znamienny tym, że łączne pole powierzchni (S14) wylewowych otworów (14) jest co najmniej równe łącznemu polu powierzchni (S.16.) napowietrzających otworów (16).

10. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (4) jest trwale zamocowany wewnątrz końcówki wylewowej (2).

11. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że końcówka wylewowa (2) ma kształt stożkowej rurki.

12. Zespół zaworowy według zastrz. 10, znamienny tym, że napowietrzające otwory (16) w końcówce wylewowej (2) są usytuowane współosiowo z identycznymi napowietrzającymi otworami (16'), wykonanymi w części cylindrycznej (7') korpusu (4') wystającej w kierunku pojemnika (1), na której jest zamocowany drugi elastyczny pierścień (11') za pomocą pierścienia (12') typu O-ring, a część cylindryczna (7') korpusu (4') posiada obwodowy występ (17') skierowany w stronę pojemnika (1), którego odległość od osi korpusu (4') jest większa niż odległość napowietrzających otworów (16’).