Устройство и способ для заполнения контейнеров текучей средой - RU2631530C2
Код документа: RU2631530C2
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение в целом относится к жидкостным системам и, более конкретно, к устройству, системе и способу заполнения контейнеров текучей средой.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Мягкие контейнеры, например баллоны, могут заполняться различными текучими средами, такими как воздух, гелий, вода, лекарства и т.д. В некоторых случаях может оказаться желательным заполнить текучей средой большое количество мягких контейнеров. Например, праздничные контейнеры, используемые в качестве реквизита на собраниях, больших группах на празднике и т.д., могут исчисляться сотнями и могут потребовать реальных человеческих усилий, чтобы своевременно их наполнить. В другом примере водяные баллоны, используемые как детские игрушки, возможно, должны быть заполнены в больших количествах, чтобы использовать их в различных играх. Для заполнения таких мягких контейнеров могут использоваться различные способы. Например, оператор может последовательно надувать и привязать нитками каждый баллон вручную или использовать баллон сжатого воздуха или гелия, чтобы наполнить контейнер газом через соответствующие трубопроводы. Такое последовательное наполнение отнимает много времени. В другом примере оператор может наполнить водяные баллоны водой вручную по одному, и затем связать эти баллоны, что также требует времени. Кроме того, при такой процедуре мягкие контейнеры могут быть повреждены или наполнены в различных объемах.
Следовательно, объектом настоящего изобретения является обеспечение устройства, системы и способа для наполнения контейнеров текучей средой и избежать по меньшей мере некоторых из вышеупомянутых недостатков и по меньшей мере предоставить общественности полезный выбор.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, первой целью настоящего изобретения является устройство, содержащее:
корпус, имеющий отверстие на первом конце и множество отверстий на втором конце;
множество полых трубок, причем каждая полая трубка прикреплена к корпусу у соответствующего одного из отверстий на втором конце;
множество контейнеров, причем каждый контейнер съемно соединен с одной из соответствующих полых трубок; и
множество гибких зажимных элементов, причем каждый гибкий крепежный элемент прижимает один из соответствующего множества контейнеров к соответствующей полой трубке, и каждый гибкий зажимной элемент сконфигурирован так, чтобы автоматически герметизировать свой соответствующий контейнер из множества контейнеров после отсоединения контейнера от соответствующей полой трубки.
Предпочтительно устройство предназначено для заполнения контейнеров текучей средой, в основном, одновременно всех контейнеров.
Предпочтительно первый конец корпуса имеет наиболее удаленный периметр, который меньше по длине, чем наиболее удаленный периметр второго конца.
Предпочтительно отверстие на первом конце корпуса имеет внутреннюю резьбовую поверхность.
Предпочтительно каждый контейнер содержит часть растяжимого баллона.
Предпочтительно каждый контейнер содержит жесткую часть и гибкую часть, причем гибкая часть расположена между гибким зажимным элементом и концом соответствующей одной из множества трубок.
Предпочтительно каждый контейнер содержит метки измерения объема, обеспечивающие визуальный контроль наполнения контейнера до желательного уровня.
Предпочтительно гибкий зажимной элемент расположен снаружи контейнера и прижимает внутреннюю поверхность контейнера к наружной поверхности соответствующей одной из множества труб.
Предпочтительно текучая среда содержит воду, воздух или гелий.
Предпочтительно каждый гибкий зажимной элемент содержит уплотнительное кольцо, предназначенное для автоматического уплотнения контейнера в ответ на силу, приложенную к контейнеру по направлению в сторону от корпуса.
Предпочтительно полые трубки являются гибкими.
Предпочтительно множество трубок содержит первый набор трубок, каждый из которых имеет первую длину, и второй набор трубок, каждый из которых имеет вторую длину больше первой длины.
Предпочтительно корпус прикреплен к вентилю, соединенному с источником текучей среды, где вентиль управляет подачей текучей среды для заполнения множества контейнеров.
Предпочтительно вентиль имеет рукоятку, которая может быть повернута в первое положение, чтобы открыть вентиль и разрешить подачу текучей среды к корпусу, и рукоятка может быть повернута во второе положение, чтобы закрыть вентиль и остановить подачу текучей среды по направлению корпусу.
Предпочтительно один конец трубопровода связан со шлангом, соединенным с источником водоснабжения, а другой конец соединен с корпусом резьбовым соединением.
Вторая цель настоящего изобретения может заключаться в способе заполнения множества контейнеров текучей средой, в основном, одновременно, при этом указанный способ содержит следующие стадии:
соединение корпуса с источником текучей среды, в котором корпус содержит вход для текучей среды (предпочтительно резьбовое отверстие на первом конце) и множество отверстий, отделенных от входа для текучей среды (предпочтительно на втором конце), множество полых трубок, отходящих от множества отверстий, и каждая из них имеет дистальный конец с жидкостным выпускным отверстием, которое соединяется по текучей среде с жидкостным входом, в котором множество контейнеров съемно присоединено к множеству полых трубок, причем каждый контейнер охватывает выпускной патрубок каждой полой трубки, в котором гибкий зажимной элемент прижимает каждый контейнер к соответствующей полой трубке;
подачу текучей среды от источника текучей среды до корпуса через вход для текучей среды; и
в основном, одновременное заполнение множества контейнеров текучей средой.
Предпочтительно способ дополнительно включает отсоединение множества контейнеров от множества полых трубок, при этом когда каждый контейнер отсоединен от соответствующей полой трубки, гибкий зажимной элемент герметизирует контейнеры с текучей средой внутри.
Предпочтительно отсоединение включает встряхивание корпуса до тех пор, пока множество контейнеров не соскользнет с концов полых трубок.
Предпочтительно отсоединение означает отделение контейнеров от полых трубок.
Предпочтительно, когда заполненные контейнеры достигают порогового веса, контейнеры соскальзывают с полых трубок.
Дальнейшей целью настоящего изобретения может быть устройство, содержащее трубку, съемно-соединенную по меньшей мере с одним эластичным контейнером через гибкий клапан, в котором трубка облегчает наполнение эластичного контейнера текучей средой, при этом гибкий клапан автоматически закрывается после удаления трубки из эластичного контейнера, чтобы герметизировать внутреннюю часть эластичного контейнера.
Предпочтительно гибкий клапан содержит упругое кольцо, расположенное вокруг шейки эластичного контейнера.
Дальнейшая цель настоящего изобретения может относиться к устройству, содержащему множество гибких трубок, при этом каждая гибкая трубка соединена с баллоном, где гибкие трубки облегчают заполнение баллонов текучей средой, в котором баллоны расположены в непосредственной близости друг от друга, толкая друг друга во время их наполнения, таким образом, вызывая изгиб трубок.
Предпочтительно гибкие трубки имеют различную длину.
Еще одна цель настоящего изобретения может заключаться в разработке устройства для наполнения баллона, содержащего множество трубок и множество баллонов, в котором каждый баллон связан с соответствующей трубкой силой соединения не меньше веса, эквивалентного одному из баллонов, если баллон, в основном, заполнен водой, при этом сила соединения преодолевается приложением на трубку ускорения, направленного вверх, в котором устройство предназначено для заполнения множества баллонов, в основном, одновременно.
Предпочтительно сила соединения - меньше одного ньютона.
Предпочтительно сила соединения обеспечивается гибким клапаном, предназначенным для автоматической герметизации баллона, если сила соединения преодолена.
Предпочтительно каждое отверстие из множества отверстий на втором конце корпуса проходит через внешнюю поверхность корпуса, при этом внешняя поверхность расположена напротив отверстия на первом конце корпуса.
Дальнейшие цели настоящего изобретения могут заключаться в создании устройства, содержащего или включающего:
трубопровод или коллектор по меньшей мере с одним выпускным отверстием и с входом для текучей среды, направляемой на выход от каждого выпускного отверстия, и
упруго закрепленный хомутиком, упруго закрепленный лентой и/или упруго закрепленный кольцом из шариков мягкий контейнер для жидкости, охваченный хомутиком, лентой и/или шариками, таким образом, что его вход для текучей среды свободен, но герметически закрыт по отношению к его выпускному отверстию;
расположение компонентов таково, что текучая среда может пройти через такой трубопровод или коллектор при использовании, чтобы заполнить контейнер (контейнеры), пока хомутик, лента и/или шарики каждого контейнера сохраняют вход открытым для текучей среды и уплотняют его по отношению к выпускному отверстию;
узлы системы расположены так, что вес и/или инерция жидкости могут помочь или вызвать освобождение осевым разделением входа текучей среды для каждого контейнера от его выхода, после чего хомутик, лента и/или шариковое кольцо, которые больше не расширяются их трубчатым выходным отверстием, закрывают вход для текучей среды.
Предпочтительно выпускное отверстие является трубчатым.
Еще одна цель настоящего изобретения заключается в создании устройства, содержащего или включающего:
коллектор или узел коллектора («коллектор»), обеспечивающий прохождение жидкости через вход к каждому множества выпускных отверстий,
множество мягких контейнеров для текучей среды, каждый из которых имеет вход вокруг указанного выпускного отверстия, и
упругий хомутик, лента и/или шариковое кольцо, размещенные вокруг каждого входа в растянутом состоянии, благодаря чему они достаточно плотно удерживают входную часть вокруг выпускного конца трубки для подачи текучей среды в контейнер, но не настолько плотно, чтобы вес и/или инерция контейнера, заполненного жидкостью, не смогли бы вызвать освобождение и/или отделение контейнера от выпускного конца трубки, после чего трубчатый вход герметизируется стягиванием хомутика, ленты и/или шарикового кольца.
Предпочтительно впускное отверстие - трубчатое впускное отверстие.
Предпочтительно каждое выпускное отверстие - трубчатое выпускное отверстие.
Предпочтительно вход является трубчатым.
Дальнейшей целью настоящего изобретения может быть узел водяного баллона, содержащий:
множество баллонов каждый с трубчатым входом, и
хомутик, лента или шариковое кольцо вокруг или внутри каждого трубчатого входа, и
коллектор или сборка коллектора («коллектор»), имеющий вход для приема воды и канал для выхода этой воды из каждого из множества трубчатых выпускных отверстий;
в котором каждый баллон достаточно плотно удерживается вокруг трубчатого выпускного отверстия коллектора хомутиком, лентой или шариками,
в котором вода выходит из трубчатого выпускного отверстия и поступает на трубчатый вход баллона для заполнения баллона жидкостью;
в котором трубчатый вход каждого баллона может быть герметически закрыт путем стягивания его хомутика, ленты или шарикового кольца, когда он больше не удерживается на трубчатом выпускном отверстии;
и в котором отделение наполненного водой баллона от выпускного отверстия коллектора может быть вызвано весом или инерцией воды в баллоне.
Еще одна цель настоящего изобретения может заключаться в создании устройства, содержащего или включающего:
множество упруго стягиваемых водяных баллонов, каждый из которых удерживается своим зажимным элементом трубчатого входа баллона, таким как втулка на выходном конце заполняющего коллектора, подключенного своим входом к источнику воды.
Предпочтительно зажимной элемент, размещенный на каждом выходе коллектора после заполнения баллона водой обеспечивает осевое отделение трубчатого входа от его трубчатого выходного отверстия и последующее уплотнение трубчатого входа заполненного водой баллона.
Предпочтительно вес и/или инерция содержащейся в баллоне воды содействует осевому разделению и/или вызывает это действие.
Дальнейшей целью настоящего изобретения может быть процедура заполнения водой множества баллонов, каждый из которых может быть герметически закрыт клапаном трубчатого входа баллона, при этом указанная процедура содержит следующие стадии:
обеспечение коллектора с входом для получения воды и множество трубчатых выпускных отверстий, причем каждое выпускное отверстие имеет трубчатый вход в виде втулки, удерживаемой зажимным элементом на трубчатом входе, и
заполнение каждого баллона водой с последующим отделением каждого баллона с самоуплотнением зажимным элементом.
Дальнейшая цель настоящего изобретения может заключаться в водонаполненном баллоне, уплотненном зажимным элементом трубчатого входа баллона.
Еще одна цель настоящего изобретения может заключаться в создании множества водяных баллонов, каждый из которых соединен с водопроводом через коллектор.
Настоящее изобретение может также относиться к водяному баллону, уплотненному зажимным элементом трубчатого входа баллона, причем такой зажимной элемент обеспечивает уплотнение после соскальзывания трубчатого входа с заливочного патрубка.
Предпочтительно заливочный патрубок является трубчатым выпускным отверстием коллектора, соединенного с соответствующим вентилем.
Настоящее изобретение также относится к водяному баллону, уплотненному зажимным элементом вокруг его развальцованного трубчатого входа, при этом развальцовка помогает размещению зажимного элемента на входе.
Дальнейшей целью настоящего изобретения может быть коммерческий продукт, содержащий:
(1) описанное выше устройство и
(2) упаковку, содержащую указанное устройство, которая не разрешает легкое отделение каждого баллона или контейнера от его трубчатого выпускного отверстия и от коллектора.
Предпочтительно устройство имеет резьбовое соединение входа коллектора с дополнительным вентилем без отделения любого баллона или контейнера от коллектора.
Дальнейшая цель настоящего изобретения может относиться к устройству, обеспечивающему множество водяных баллонов, герметизируемых клапаном или зажимным элементом после заполнения баллонов водой, используя коллектор для распределения воды, и множество трубчатых выпускных отверстий для вытекания воды, при этом баллон закреплен вокруг каждого трубчатого выпускного отверстия для приема вытекающей воды, а указанный клапан или зажимной элемент каждого баллона выполняет следующие функции:
(a) удерживает свой баллон в процессе его заполнения водой,
(b) разрешает отделение своего баллона и
(c) дросселирует или ограничивает объем воды в своем баллоне при отделении баллона.
Предпочтительно описанные выше полые трубки являются твердо-гибкими.
Предпочтительно трубки в состоянии изгибаться без изменения их поперечного сечения.
Предпочтительно баллоны, в их предварительно заполненном условии, позволяют дистальным концам трубок, с которыми соединены баллоны, быть в более плотной конфигурации, чем когда баллоны полностью заполнены.
Предпочтительно трубки проходят, в основном, параллельно друг другу и при заполнении прогрессивно расширяются.
Предпочтительно трубки проходят от корпуса, в основном, в одном и том же направлении и при заполнении прогрессивно расширяются.
Предпочтительно трубки не сгибаются, не складываются и не изгибаются в продольном направлении при заполненных баллонах.
Предпочтительно растяжение заполняемых баллонов при контакте со смежными баллонами.
Предпочтительно баллоны не содержат никакой жидкости до их заполнения водой.
Предпочтительно баллоны содержат воздух до заполнения их водой.
Предпочтительно воздух в баллонах находится в соединении по текучей среде с окружающей атмосферой.
Предпочтительно нет никакого перепада давления между воздухом в баллонах и окружающей атмосферой.
Предпочтительно баллоны, до заполнения водой, являются вялыми.
Предпочтительно заполненные баллоны имеют объем по меньшей мере в 3 раза больше их размера в вялом состоянии.
Предпочтительно заполненные баллоны имеют объем по меньшей мере в 5 раз больше их вялого размера.
Предпочтительно полностью наполненные баллоны имеют объем не больше 0,002 кубического метра.
Предпочтительно полностью наполненные баллоны имеют объем не больше 0,0014 кубического метра.
Предпочтительно полностью наполненные баллоны имеют объем не больше 0,0005 кубического метра.
Предпочтительно полностью наполненные баллоны имеют объем не больше 0,0001 кубического метра.
Предпочтительно баллоны имеют гибкий корпус и менее гибкую горловину, соединенную с соответствующей трубкой.
Предпочтительно гибкий корпус или каждый баллон расположены вне дистального конца соответствующей трубки.
Предпочтительно первая группа трубок имеет свои дистальные концы ближе корпусу/коллектору, чем вторая группа трубок, определяя, таким образом, местонахождение первой группы баллонов, более близких корпусу/коллектору, чем вторая группа баллонов.
Предпочтительно первая группа трубок расположена вокруг второй группы трубок.
Предпочтительно трубки расположены в корпусе/коллекторе в виде ряда концентрических окружностей.
Предпочтительно вторая группа трубок имеет внутри больше концентрических окружностей, чем первая группа трубок.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние больше 20 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние больше 25 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние больше 30 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние больше 35 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние больше 40 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние больше 45 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние больше 50 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние больше 55 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние больше 60 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние больше 65 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние не больше 80 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние не больше 70 мм друг от друга.
Предпочтительно после заполнения баллонов концы трубок расходятся на расстояние не больше 65 мм друг от друга.
Предпочтительно, когда баллоны не заполнены, интервал между концами трубок меньше 50 мм.
Предпочтительно, когда баллоны не заполнены, интервал между концами трубок меньше 40 мм.
Предпочтительно, когда баллоны не заполнены, интервал между концами трубок меньше 30 мм.
Предпочтительно, когда баллоны не заполнены, интервал между концами трубок меньше 20 мм.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Чтобы обеспечить более полное понимание настоящего изобретения, его особенностей и преимуществ, ниже приводится описание изобретения со ссылками на приложенные чертежи с цифровыми позициями, обозначающими определенные компоненты, На чертежах:
Фигура 1 - упрощенный перспективный вид, иллюстрирующий один вариант воплощения системы для заполнения контейнеров текучей средой;
Фигура 2 - упрощенная схема, иллюстрирующая поперечный вид деталей в качестве примера воплощения системы;
Фигура 3 - упрощенная схема, иллюстрирующая другие детали в качестве примера воплощения системы;
Фигура 4 - упрощенная схема, иллюстрирующая другие детали в качестве примера воплощения системы;
Фигура 5 - упрощенная схема, иллюстрирующая еще одни детали в качестве примера воплощения системы;
Фигура 6 - упрощенная схема, иллюстрирующая еще одни детали в качестве примера воплощения системы;
Фигура 7 - упрощенная схема, иллюстрирующая другие детали в качестве примера воплощения системы; и
Фигура 8 - упрощенная схема примерных операций, которые могут быть связаны с одним вариантом воплощения системы.
Фигура 9А - вид сзади на систему, представленную на фигуре 9В;
Фигура 9В - вид сбоку на систему по настоящему изобретению;
Фигура 9С - противоположный вид системы фигуры 9В;
Фигура 10 - вид сбоку, показывающий расположение трубок при заполненных баллонах.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В широком смысле настоящее изобретение включает или использует устройство, содержащее корпус (например, кожух, коллектор, покрытие и т.д., включая внутреннюю полость) с первым отверстием в первой области и множество отверстий во второй области. Множество полых трубок проходят от множества отверстий к множеству контейнеров (таких как резервуары, сосуды, ампулы, пробирки, баллоны и т.д.). Трубки могут быть сформированы вместе с корпусом или собраны отдельно от него. Контейнеры съемно соединены с полыми трубкам, используя ряд гибких зажимных элементов. Каждый гибкий зажимной элемент прижимает контейнер к соответствующей полой трубке так, что когда контейнеры заполнены жидкостью и отсоединены от соответствующих полых трубок, каждый гибкий зажимной элемент герметизирует каждый контейнер, чтобы сохранить жидкость во внутренней части контейнера. Крепежные элементы можно сформировать как неотъемлемые части контейнера или как отдельные компоненты.
Некоторые примеры настоящего изобретения будут теперь описаны со ссылками на сопроводительные чертежи. Следует понимать, что последующее раскрытие описывает несколько вариантов воплощения в качестве примера для реализации различных опций, структур или функций системы. Варианты воплощения в качестве примера изделий, расположений и конфигураций описаны здесь для лучшего понимания настоящего изобретения. Однако эти варианты воплощения являются просто примерами и не предназначены ограничить объем изобретения.
В описании настоящего изобретения в различных примерных вариантах воплощения цифровые позиции и/или знаки в приведенные здесь фигурах могут повторяться. Эти повторения используются для простоты и лучшего понимания, и сами по себе не указывают на зависимость между различными примерными вариантами воплощения и/или конфигурациями, обсужденными в связи с различными фигурами.
Фигура 1 - упрощенная схема, иллюстрирующая примерный вариант воплощения системы 10 для заполнения контейнеров текучей средой. Система 10 включает корпус 12, съемно соединяемый со шлангом 14 (например, с трубой, трубопроводом т.д.) в первой области, например на первом конце А, и с множеством полых трубок 16 во второй области, например, на втором конце В.
Как он используется здесь, термин "корпус" охватывает полое пространство или камеру, закрытую жестким или полужестким кожухом (например, покрытие, кожаная оплетка, втулка, оболочка т.д.). Корпус снабжен коллектором. В некоторых вариантах воплощения конец А может включать резьбовое отверстие, предназначенное для взаимодействия с соответствующей резьбой на шланге 14. В некоторых вариантах воплощения конец А по окружности или по площади может быть меньше, чем конец В. Шланг 14 может быть связан с источником текучей среды, таким как водяной бак, газгольдер, водопровод и т.д. на конце А. Конец В может иметь множество отверстий, таких как отверстия (предпочтительно формируемые как матрица), совместимые с трубками 16. В некоторых вариантах воплощения трубки 16 можно сформировать совместно с корпусом 12 или постоянно присоединенными к нему (например, с помощью сварки, пайки, клея, запрессовки т.д.). В других вариантах воплощения трубки 16 могут быть съемно соединены с корпусом 12 (например, с помощью резьбы, давления т.д.).
Каждая трубка имеет выпускное отверстие, удаленное от корпуса. Множество полых трубок 16 на дистальных концах может быть подсоединено к множеству контейнеров 18 (например, прикреплено, соединено, приклепано, пристегнуто и т.д.). Это предпочтительно достигается, используя гибкие клапаны 20. Каждая трубка имеет один связанный с ней контейнер.
Как он используется здесь, термин "контейнер" относится к объекту, который может что-то вмещать, например жидкости. Предпочтительно это эластичный контейнер, но это не обязательно. Как он используется здесь, термин "клапан" относится к объекту, который регулирует, направляет или управляет потоком жидкостей, открывая, закрывая или частично сдавливая каналы для прохода потока жидкости. В варианте, гибкие клапаны 20 содержат гибкие зажимные элементы, такие как уплотнительные кольца или резиновые кольца. В другом варианте гибкие клапаны 20 имеют гофры, сборки, эластичные волокна и т.д., встроенные в шейки контейнеров 18. Они сформированы так, что для открытия шеек контейнеров 18 требуется определенная сила, и снятие этой силы приводит к сжатию и закрытию шеек. В еще одном примерном варианте, гибкие клапаны содержат внутренние или внешние втулки, закрепленные на шейках контейнеров 18 и через которые могут проходить трубки 16.
Отметим, что каждый контейнер 18 имеет отверстие, облегчающее зажатие трубок 16, и полость для размещения текучей среды. Например, один конец трубки 16А может быть пропущен через отверстие в конце В корпуса 12, а другой конец трубки 16А может быть вставлен в контейнер 18А. Примерный гибкий клапан 20А (например, уплотнительное кольцо, уплотнительный компонент в форме тороида; упругое кольцо, в частности резиновое кольцо) достаточного размера, способный расширить или уменьшить пространство вокруг трубки 16А. Клапан может быть расположен вокруг шейки (например, части ниже отверстия) контейнера 18А, прижимая контейнер 18А к трубке 16А. Таким образом, гибкий клапан 20А может быть в открытом положении, когда контейнер 18А прикреплен к трубке 16А; в открытом положении гибкого клапана 20А' шейка контейнера 18А открыта, позволяя заполнить контейнер 18А текучей средой. После того как контейнер 18А был заполнен текучей средой, он может быть снят с трубки 16А, после чего гибкий клапан 20А закрывается, закрывая, таким образом, шейку контейнера 18А и герметизируя внутреннюю часть контейнера.
В одном примерном варианте контейнеры 18 содержат расширяемые баллоны, которые могут быть заполнены текучей средой, такой как вода, воздух или гелий. В другом примерном варианте контейнеры 18 могут содержать эластичные контейнеры, которые могут быть заполнены газообразными или жидкими лекарствами. Как он используется здесь, термин "эластичный" относится к свойству материала, который позволяет материалу восстановить свою начальную форму после сжатия, расширения или искажения. В одном примере гибкий материал может быть растянут до 200% его длины до испытания, и этот материал может вернуться к своей начальной длине до испытания, когда снято растягивающее усилие.
Следует отметить, что клапан, возможно, не обеспечивает полное уплотнение контейнера. Герметичное уплотнение контейнера с газом или жидкостью предпочтительно, но некоторая минимальная утечка жидкости из контейнера может иметь место после удаления контейнера от трубок. Любая утечка предпочтительно должна быть минимальной для области применения, в которой впоследствии будет использован контейнер. Например, для декоративных баллонов медленная утечка за несколько дней, вероятно, не будет иметь большого значения. Утечка также может быть временной при последующем дополнительном уплотнении на другой стадии, которая может иметь место. Например, декоративные баллоны могут быть прикреплены к палке, которая имеет некоторую функциональность дополнительного уплотнения для баллона.
В еще одном примерном варианте контейнеры 18 могут содержать мягкие контейнеры, которые могут быть заполнены жидкостями организма (например, моча, кровь) в качестве образцов для исследования. В пределах широкого объема вариантов воплощения фактически могут использоваться жидкости любой типа. Отметим, что в некоторых вариантах контейнеры 18 не должны быть полностью мягкими или гибкими. Например, нижняя часть контейнеров 18 может быть жесткой (например, стекло, пластмасса, металлы и т.д. фиксированной формы и размера), а верхняя часть может быть достаточно гибкой, чтобы охватить трубки 16 и быть зажатыми на них.
Когда кран источника жидкости открыт, жидкость течет через корпус 12, трубки 16 и заполняет контейнеры 18. В некоторых вариантах воплощения, когда корпус 12 связан с потоком жидкости, контейнеры 18 могут быть заполнены этой жидкостью. В некоторых вариантах воплощения текучая среда может находиться под высоком давлением. В широком объеме вариантов воплощения фактически может использоваться любой механизм, который облегчает прохождение потока текучей среды через трубки 16 при достаточном давлении, чтобы заполнить контейнеры 18. После того как контейнеры 18 достигли желаемого размера или объема, они могут быть отсоединены от трубок 16. В одном примерном варианте воплощения заполненные контейнеры 18 могут быть отсоединены, отделяя их вручную от трубок 16.
В другом примерном варианте воплощения сила соединения, удерживающая заполненные контейнеры 18 на трубках 16, может быть преодолена восходящим ускорением на трубках 16, например, когда они встряхиваются. Таким образом, заполненные контейнеры 18 могут быть отсоединены достаточно энергичным встряхиванием корпуса 12 (или трубок 16), чтобы принудить контейнеры 18 отделиться от трубок 16. В некоторых вариантах воплощения сила соединения, удерживающая наполненный контейнер на соответствующей трубке, не меньше веса наполненного контейнера; в конкретном варианте воплощения сила соединения, удерживающая каждый контейнер на его соответствующей трубке, точно равна весу наполненного контейнера. Сила соединения может быть обеспечена комбинацией сил сжатия и трения от гибких клапанов 20.
В других вариантах воплощения контейнеры 18 могут падать под силой тяжести; например, когда заполненные контейнеры 18 достигают порогового веса, они соскакивают с трубки 16 под силой тяжести. Пороговый вес может быть основан на степени затяжки гибких клапанов 20, трении между трубками 16 и контейнерами 18 и весе контейнеров 18 (среди других параметров). В различных вариантах воплощения контейнеры 14 могут соскальзывать с трубок 16, и гибкие клапаны 20 могут сжимать шейки контейнеров 18, уплотняя их. В некоторых вариантах воплощения контейнеры 18 могут иметь метки измерения объема, и вентиль для подачи текучей среды может быть закрыт, когда текучая среда заполнила контейнеры 18 до желательного уровня.
Конец полых трубок может иметь расширяющийся внешний буртик или плавный скос, увеличивающийся к торцу, который может составить препятствие для гибкого клапана при соскальзывании с трубки. К контейнеру может быть приложена дополнительная сила, чтобы преодолеть это препятствие до отделения от трубки. Это может оказаться желательным, чтобы предотвратить случайное или преждевременное удаление контейнера. Однако выбор соответствующих материалов с нужным коэффициентом трения для трубок, контейнеров и гибкого клапана поможет избежать случайного или преждевременного соскальзывания контейнера.
В некоторых примерах полые трубки 16 могут быть изготовлены из жесткого материала (например, сталь, стекло); в других вариантах воплощения трубки 16 изготовлены из гибкого материала (например, тонкий пластик). В некоторых вариантах воплощения трубки 16 могут быть массивными, короткими и жесткими; в других вариантах воплощения трубки 16 могут быть тонкими, длинными и гибкими. Таким образом, в примере полые трубки 16 могут быть гибкими, полужесткими или жесткими, на основе материала, конструкции, дизайна или их комбинации. Отметим, что трубки 16 могут иметь различную длину, например, чтобы предотвратить скопление и использовать большее число контейнеров 18, чем это было бы возможно, если бы трубки 16 имели одинаковую длину. Таким образом, по меньшей мере некоторые из полых трубок 16 могут иметь длину, отличную от других трубок.
Кроме того, трубки 16 являются гибкими, позволяя контейнерам 18 расширяться. Таким образом, по мере того как контейнеры 18 наполняются жидкостью и расширяются, они могут прижиматься друг к другу, сгибая трубки 16. Наиболее удаленные (внешние) трубки 16 могут сгибаться больше, чем внутренние трубки 16 (внешний и внутренний компонент определяется относительно центральной точки корпуса 12, где внутренние трубки 16 находятся близко от центральной точке, а внешние трубки 16 наиболее удалены от центральной точки).
На фиг. 2 представлено упрощенное поперечное сечение части системы 10. Корпус 12 содержит резьбовое отверстие 22 на конце А, внутреннюю полость 24 и ряд отверстий 26 на конце В. Внутренняя полость 24 облегчает распределение жидкости, поступающей через резьбовое отверстие 22 на ряд отверстий 26 на конце В. В некоторых вариантах воплощения резьбовое отверстие 22 может формироваться для соединения со шлангом 14 для подачи жидкости (например, садовый шланг, пластиковая труба и т.д.). В других вариантах воплощения резьбовое отверстие 22 может соответствовать резьбе в патрубке вентиля. Ряд отверстий 26 может формироваться для соединения первых концов 28 трубок 16 любыми подходящими средствами. В некоторых вариантах воплощения первые концы 28 трубок 16 могут быть соединены с соответствующими отверстиями 26 запрессовкой или склеиванием. В некоторых вариантах воплощения ряд отверстий 26 в корпусе 12 и ряд трубок 16 могут соответствовать ряду контейнеров 18, заполнение и уплотнение которых желательно осуществить, в основном, одновременно.
Для лучшего понимания на фиг. 2 в качестве примера показана только одна трубка 16А. Первый конец 28А трубки 16А пропущен через соответствующее отверстие 26А в корпусе 12. Второй конец 29А трубки 16А вставлен в контейнер 18А. Гибкий клапан 20А может быть размещен вокруг шейки контейнера 18А, прижимая шейку к трубке 16А. Внутренний объем 30А контейнера 18А может быть заполнен соответствующей текучей средой.
Чтобы заполнить и герметизировать контейнеры 18, корпус 12 прикреплен к трубопроводу подачи жидкости (например, к садовому шлангу), и подача жидкости осуществляется через вентиль. Жидкость входит в корпус 12, распределяется по отверстиям 26, проходит вниз по трубке 16 и заполняет контейнеры 18. Контейнеры 18 заполняются и расширяются, предпочтительно, одновременно. Когда контейнеры 18 достигли желаемого размера, и/или они полностью заполнены желаемым объемом жидкости, они могут быть удалены из трубок 16. Они могут быть удалены соскальзыванием с трубок, удалены встряхиванием, удалены снятием вручную и т.д. Когда каждый контейнер 18А отделяется от соответствующей трубки 16А, соответствующий гибкий клапан 20А сжимает и закрывает шейку контейнера 18А, герметизируя контейнер с жидкой средой внутри.
На фиг. 3 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая некоторые детали примерного вентиля 31, который может быть вставлен между шлангом 14 и корпусом 12 согласно одному варианту воплощения системы 10. Один конец вентиля 31 может быть прикреплен к шлангу 14, а другой конец может быть соединен с резьбовым отверстием 22 в корпусе 12 (резьбовое соединение). Рукоятка 32 может быть повернута от одной стороны (вентиля 31) к другой (например, как показано стрелкой С), чтобы подать и остановить поток жидкости к корпусу 12. Например, чтобы подать поток жидкости, рукоятка 32 должна быть повернута в первое положение, а чтобы остановить поток жидкости, рукоятка 32 должна быть повернута во второе положение (отличающееся от первого положения).
На фиг. 4 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая некоторые детали примерного воплощения системы 10. Корпус 12 может быть прикреплен к крану 33 (например, форсунке, вентилю, выпускному отверстию и т.д.), который соединяется с источником текучей среды. Кран 33 может быть открыт или закрыт, чтобы начать или остановить поток текучей среды по направлению к корпусу 12.
На фиг. 5 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая некоторые детали в качестве одного варианта воплощения системы 10. Варианты воплощения системы 10 могут использоваться во множестве применений, например, для сбора образцов крови. Кровь 34 может быть взята у человека (или животного), и кровь 34 может быть собрана, в основном, в несколько контейнеров 18 одновременно. Одновременный сбор крови, таким образом, может ослабить боль у пациента, ускорить процедуру отбора крови и исключить возможность загрязнения образцов, которые берутся в несколько контейнеров одновременно.
На фиг. 6 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая некоторые детали примерного воплощения системы 10. Варианты воплощения системы 10 могут использоваться во многих областях применения, например для сбора нескольких образцов мочи, в основном, одновременно. Моча 36 может быть взята у человека (или животного) через подходящий катетер 38 и может быть собрана, в основном, одновременно во множестве контейнеров 18.
На фиг. 7 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая некоторые детали примерного воплощения системы 10. Примерный контейнер 18А может содержать гибкую часть 40 и жесткую часть 42. Гибкая часть 40 может быть надета на трубку в 16А и прижата к поверхности трубки гибким клапаном 20А. В некоторых вариантах воплощения контейнер 18А может содержать метки измерения объема 44. Когда текучая среда заполняет контейнер 18А до желательного уровня, например до измерительной метки 44, контейнер 18А может быть отсоединен от трубки 16А, после чего гибкий клапан 20А может закрыть контейнер 18А, уплотняя его внутреннюю часть с жидкостью.
На фиг. 8 представлена упрощенная блок-схема 50, иллюстрирующая примерные операции, которые могут быть ассоциированы с вариантом воплощения системы 10. В позиции 52 корпус 12 прикреплен к источнику жидкости (например, к шлангу 14, крану 33 и т.д.). В позиции 54 текучая среда передана от источника текучей среды в корпус 12. В позиции 56 множество контейнеров 18 заполнено текучей средой. В позиции 58 контейнеры 18 отсоединены от соответствующих трубок 16.
Отметим, что в настоящем описании делается ссылка к различным признакам и компонентам (например, элементы, структуры, модули, изделия, стадии, операции, особенности и т.д.), включенным в "один вариант воплощения", "примерный вариант воплощения", "вариант воплощения", "другой вариант воплощения", "некоторые варианты воплощения", "различные варианты воплощения", "другие варианты воплощения", "альтернативный вариант воплощения" и т.д. Это означает, что любые такие признаки включены в один или несколько вариантов воплощения настоящего изобретения, но могут или не могут обязательно объединяться в одних и тех же вариантах воплощения.
Описанные здесь элементы могут быть изготовлены из любых подходящих материалов, включая металл (например, нержавеющая сталь, медь, латунь, бронза, алюминий и т.д.), пластмассу, стекло, эластомеры или используя любую подходящую комбинацию этих материалов. Каждый элемент также может быть выполнен из комбинации различных материалов (например, корпус и трубки могут быть изготовлены из пластмассы, а контейнеры могут быть изготовлены из гибкой резины; корпус и трубки могут быть изготовлены из нержавеющей стали, и контейнеры могут быть изготовлены из комбинации стекла и гибкой пластмассы и т.д.). Любой подходящий материал или комбинация материалов могут использоваться для описанных здесь продуктов, не выходя из объема настоящего изобретения.
Кроме того, описанные и показанные на чертежах формы приведены только как примерное воплощение изобретения. Здесь могут использоваться различные другие формы, не изменяя объема настоящего изобретения. Например, корпус 12 может быть коническим, цилиндрическим, пирамидальным и т.д., не выходя из общего объема вариантов воплощения. Аналогичным образом, трубки 16 могут быть жесткими или гибкими 18, не выходя из общего объема вариантов воплощения.
Хотя в описании раскрыты несколько конкретных вариантов воплощения, квалифицированные специалисты смогут выполнить различные модификации описанных вариантов воплощения, не выходя из духа и объема изобретения. Предполагается, что все элементы или стадии, которые имеют кажущиеся отличия от признаков, приведенных в формуле изобретения, но выполняют, в основном, те же самые функции, соответственно, в основном, используют тот способ для достижения того же самого результата, как и заявлено в объеме раскрытия изобретения.
Реферат
Изобретение относится к устройству и способу заполнения контейнеров текучей средой. Устройство содержит множество полых трубок (16), при этом все трубки проходят из общего корпуса (12) в одном общем направлении и характеризуются наличием соответствующих концов трубок, на которых расположено множество смежных мягких контейнеров (18), причем каждый конец трубки герметично соединен с возможностью разъединения с соответствующим одним из указанных мягких контейнеров (18) при помощи упругого кольца (20), расположенного вокруг области шейки мягкого контейнера (18), и трубки (16) облегчают одновременное заполнение мягких контейнеров (18) жидкостью, при этом указанные упругие кольца (20) выполнены с возможностью автоматического сжатия при извлечении трубки (16) из мягкого контейнера (18) для герметизации жидкости внутри мягкого контейнера (18). 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.
