Одноходовое клапанное устройство - RU2322379C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к одноходовому клапанному устройству для выдачи текучего материала из предпочтительно уменьшающейся в объеме емкости, содержащему внешний колпачок, сидящий на горлышке емкости и имеющий выходное отверстие для материала.

Если емкость выполнена с возможностью уменьшения в объеме, то она может состоять, например, из жесткого корпуса и эластичного внутреннего пакета, который после выдачи содержимого емкости соответственно сжимается, причем для компенсации давления между жестким корпусом и внутренним пакетом в корпусе выполнены отверстия. Емкость может быть также одностенной и иметь, например, форму тюбика, сдавливаемого для выдачи материала. Другими примерами уменьшаемых в объеме емкостей являются сильфонные емкости, которые при выдаче текучего материала постепенно опадают, и шприцы, объем которых выполнен с возможностью уменьшения за счет продвижения поршня. Это перечисление следует рассматривать не как окончательное, а лишь в качестве примера.

Если емкость выполнена без возможности уменьшения в объеме, то компенсация объема при выдаче материала может происходить также за счет поступающего воздуха, который затем должен проходить через стерильный фильтр.

Текучее содержимое емкости может быть жидким и выдано при этом в жидком виде или в виде аэрозоли, или же речь может идти о суспензии, креме, геле, мази или иной субстанции высокой, при необходимости, вязкости.

Одноходовое клапанное устройство рассматриваемого рода выдает содержимое емкости порциями, причем дозируемая выдача может происходить с распределением по длительному периоду времени.

Во многих случаях применения важно, чтобы оставшемуся в емкости материалу не был причинен вред загрязнениями, которые могут представлять собой, например, микроорганизмы или неорганические или органические загрязнения. Это является определяющим для качества прежде всего фармацевтических материалов, а также косметических изделий и справедливо также, например, в отношении текучих веществ, относимых к продуктам питания. По этой причине выдаваемый из емкости объем материала не должен быть компенсирован проникновением (нефильтрованного) воздуха в емкость, если необходимо предотвратить контактирование бактерий, пыли, влаги, кислорода и т.д. с оставшимся содержимым емкости, поэтому у рассматриваемой здесь емкости объем уменьшается в соответствии с выданным количеством материала. Необходимо прежде всего обеспечить, чтобы через отверстие емкости не проникали микроорганизмы и не загрязняли оставшееся содержимое емкости.

Кроме того, конечно, важно, чтобы содержимое не вытекало из емкости самопроизвольно, например, при ее транспортировке.

В основе настоящего изобретения лежит задача создания одноходового клапанного устройства рассматриваемого рода, которое обеспечивало бы стерильность оставшегося в емкости текучего материала и, кроме того, препятствовало бы самопроизвольному вытеканию содержимого из емкости.

Эта задача решается согласно изобретению посредством признаков п.1 формулы.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы.

Одноходовое клапанное устройство согласно изобретению содержит седло клапана, состоящее из жесткого пластика, такого как РЕ/РР, и расположенное в горлышке емкости, если она имеет такое горлышко. Если же, напротив, емкость имеет, например, сплошную трубчатую форму, то седло клапана вставлено в концевой отрезок емкости.

Седло клапана содержит основание, проходящее поперек через отверстие горлышка емкости и имеющее в этой части, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, которое при его открывании обеспечивает проникновение текучего материала в направлении выходного отверстия емкости. Помимо кругообразной части, проходящей поперек через сквозное отверстие, основание имеет участок, прилегающий к внутренней стенке горлышка емкости. Кроме того, с кругообразной частью основания в его центре соединен предпочтительно штифтообразный выступ, предпочтительно выполнен за одно целое с ним, проходящий в осевом направлении горлышка емкости к выходному отверстию емкости.

Одноходовое клапанное устройство согласно изобретению содержит далее эластичное уплотнение с кольцевым участком, который, по меньшей мере, частично прилегает к кругообразной части основания седла клапана и может перекрывать сквозное отверстие (однако не обязательно), и выполненный за одно целое с ним гильзообразный участок, который окружает штифтообразный выступ седла клапана на радиальном расстоянии, за исключением концевого отрезка гильзообразного участка, который в закрытом состоянии клапанного устройства прилегает к штифтообразному выступу. Кольцевой участок эластичного уплотнения прижат при этом к седлу клапана радиально снаружи, по меньшей мере, одного сквозного отверстия седла клапана.

Кроме того, изобретение предусматривает, что внешний колпачок подвижно расположен между задним по отношению к емкости закрытым и выдвинутым открытым положениями и имеет внутренний кольцеобразный уступ, который в закрытом положении прижимает гильзообразный участок уплотнения к штифтообразному выступу.

У одноходового клапанного устройства согласно изобретению это выполнение обеспечивает стерильность оставшегося в емкости материала, причем в закрытом положении внешнего колпачка к тому же гарантировано, что содержимое емкости не может непроизвольно вытечь, например, в перевернутом положении емкости, поскольку внешний колпачок прочно прижимает уплотнение к штифтообразному выступу седла клапана и, таким образом, надежно перекрывает наружу путь для потока содержимого емкости. Закрытое положение внешнего колпачка при этом фиксировано предпочтительно за счет разъемной блокировки. При этом может быть также предусмотрена возможность разъемной фиксации открытого положения внешнего колпачка посредством фиксирующего носика и т.п.

Предпочтительно предусмотрено, что одноходовый клапан имеет зону стерилизации в промежутке между штифтообразным выступом седла клапана и гильзообразным участком эластичного уплотнения, причем зона стерилизации оказывает бактерицидное действие на возможно проникшие микроорганизмы и т.п. Эта зона стерилизации может представлять собой преимущественно спиралеобразный стерилизующий элемент, окружающий выступ, или она может быть образована покрытием, по меньшей мере, частей седла клапана и/или уплотнения металлами олигодинамического действия или веществами бактерицидного действия.

Кроме того, с большим успехом предлагается между концевым отрезком предпочтительно штифтообразного выступа и окружающим его внешним колпачком над уплотнением оставить кольцеобразную полость, в которой расположена дополнительная зона стерилизации. Также эта зона стерилизации может быть образована покрытием ограничивающих кольцеобразную полость поверхностей.

У одноходового клапанного устройства согласно изобретению седло клапана закупоривает, за исключением, по меньшей мере, одного своего сквозного отверстия, горлышко емкости. В закрытом состоянии клапана эластичное уплотнение своим кольцевым участком плотно прилегает к кругообразному участку основания седла клапана, поскольку оно в своей кольцеобразной внешней области прижато к седлу клапана. Прилегающее плашмя к основанию седла клапана эластичное уплотнение закрывает при этом предпочтительно, по меньшей мере, одно сквозное отверстие седла клапана. В рамках изобретения уплотнение в области, по меньшей мере, одного сквозного отверстия может переходить в гильзообразный участок, т.е. в этом случае уплотнение при не приведенном в действие клапане не закрывает сквозное отверстие, что может быть целесообразным у содержимого емкости высокой вязкости, чтобы уменьшить усилие, требуемое для выдачи содержимого емкости.

Кроме того, эластичное уплотнение в верхней концевой области своего гильзообразного участка в закрытом состоянии одноходового клапана плотно прилегает к периферии штифтообразного выступа, так что путь для выхода содержимого емкости надежно перекрыт. Таким образом, содержимое емкости не может вытекать, а вредные вещества не могут проникнуть тем самым к содержимому емкости, находящемуся между уплотнением и штифтообразным выступом.

Если предпочтительно за счет приложения внешнего усилия к емкости на ее содержимое оказывается давление, то текучий материал выдавливается через, по меньшей мере, одно сквозное отверстие седла клапана к предпочтительно вышележащему кольцевому участку эластичного уплотнения, в результате чего оно приподнимается от основания седла клапана. Это происходит также в том случае, если уплотнение имеет такую форму, что оно перекрывает, по меньшей мере, одно сквозное отверстие на определенном расстоянии. Вытекание содержимого емкости в промежуток между штифтообразным выступом и гильзообразным участком вызывает движение гильзообразного участка в осевом направлении горлышка емкости и тем самым освобождение кольцеобразного пути прохождения содержимого емкости между гильзообразным участком уплотнения и штифтообразным выступом. Если на содержимое емкости больше не оказывается давление, то уплотнение вследствие своей эластичности возвращается в свое исходное положение. За счет смещения внешнего колпачка в закрытое положение уже само по себе прилегающее к штифтообразному выступу уплотнение плотно прижимается к выступу и удерживается в этом положении.

Зона стерилизации, расположенная предпочтительно в промежутке между уплотнением и седлом клапана, может окружать выступ седла клапана в форме спирали. При этом размеры должны быть выбраны так, чтобы зона стерилизации, которая может быть образована покрытой спиральной пружиной, в верхней концевой области выступа контактировала как с ним, так и с гильзообразным участком уплотнения, так что возможно проникшие в выходное отверстие емкости микроорганизмы принудительным образом проходят через стерилизующий элемент, если они движутся вниз. Таким образом, в этой области надежно предотвращено заражение микробами.

Зона стерилизации состоит предпочтительно из серебра или содержит серебряное покрытие, оказывающее бактерицидное действие. Вместо серебра могут применяться также другие металлы олигодинамического действия или бактерицидные вещества.

Поскольку также над уплотнением между концевым участком штифтообразного выступа и окружающим его внешним колпачком образована зона стерилизации, предпочтительно за счет покрытия стенки, проникающие через выходное отверстие емкости микроорганизмы и т.п. уже надежно уничтожены здесь, так что содержимое емкости остается стерильным.

Предпочтительно предусмотрено далее, что одноходовое клапанное устройство согласно изобретению содержит под внешним колпачком кольцеобразный внутренний колпачок, закрепленный на горлышке емкости и охватывающий его внешней и внутренней кольцевыми стенками. Этот внутренний колпачок закреплен на горлышке емкости предпочтительно за счет того, что внутренним кольцевым выступом своей внешней стенки он охватывает снизу выдающийся наружу на горлышке емкости огибающий выступ, причем расположение выбрано так, что кольцеобразный внутренний колпачок сидит на горлышке емкости без возможности вращения.

Далее предложено, что внешняя кольцевая стенка внутреннего колпачка имеет наружную резьбу, находящуюся в зацеплении с внутренней резьбой противоположной кольцевой стенки внешнего колпачка. Таким образом, внешний колпачок имеет возможность вращения относительно остальных составных частей одноходового клапанного устройства, причем диапазон вращения следует ограничить упорами. Например, может быть предусмотрена возможность смещения внешнего колпачка с полуоборотом из закрытого положения в открытое.

Вследствие вращения в открытое положение внешний колпачок продвигается в осевом направлении емкости, причем внутренний кольцеобразный уступ внешнего колпачка освобождает прессовую посадку гильзообразного участка уплотнения. В то же время при относительном рассмотрении концевой участок штифтообразного выступа выходит из выходного отверстия внешнего колпачка, в результате чего при оказании давления на содержимое емкости гильзообразный участок уплотнения может быть смещен в осевом направлении (на фиг.1 и 2 вверх). Таким образом, содержимое емкости может проникнуть между штифтообразным выступом и гильзообразным участком уплотнения и покинуть емкость через открытое выходное отверстие внешнего колпачка.

В качестве других подробностей предусмотрено, что штифтообразный выступ имеет сужающийся к свободному концу осевой участок, к которому гильзообразный участок уплотнения может быть прижат внутренним кольцеобразным уступом внешнего колпачка. Внутренний кольцеобразный уступ внешнего колпачка, если рассматривать в сечении, должен иметь расширяющийся наклонно вниз стеновой участок, который взаимодействует с сужающимся осевым участком выступа. Кольцеобразный уступ внешнего колпачка в закрытом состоянии может опираться радиально снаружи на внутреннюю кольцевую стенку внутреннего колпачка, чем может быть достигнуто высокое закупоривающее усилие.

Основание седла клапана имеет целесообразно радиально снаружи выступа несколько сквозных отверстий для прохождения содержимого емкости.

Выступ, выполненный в центре кольцеобразной плоской базовой пластины основания, имеет предпочтительно участок в форме кругового цилиндра, примыкающий к нему, сужающийся предпочтительно конически скошенный участок и примыкающий к нему концевой участок в форме кругового цилиндра, верхняя кромка которого расположена внутри отверстия внешнего колпачка, предпочтительно заподлицо с его верхней стороной.

Кольцевой участок уплотнения имеет плоскую форму и за счет внутренней кольцевой стенки внутреннего колпачка радиально снаружи, по меньшей мере, одного сквозного отверстия удерживается прилегающим к пластине основания седла клапана.

В другом варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено, что гильзообразный участок уплотнения имеет в продольном разрезе, начиная от кольцевого участка, сначала конически сужающийся участок, затем цилиндрический участок, а затем снова конически или дугообразно сужающийся участок, который на своей внешней стороне заканчивается также цилиндрическим участком. Гильзообразный участок в области своего верхнего, конически или дугообразно сужающегося участка прижат к штифтообразному выступу, когда внешний колпачок находится в закрытом положении.

Другие подробности изобретения приведены в нижеследующем описании предпочтительной формы осуществления, а также на чертеже, на котором

- фиг.1 - вертикальный разрез верхней концевой области емкости, снабженной одноходовым клапанным устройством в одной форме выполнения, в закрытом состоянии системы;

- фиг.2 - то же, что и на фиг.1, в открытом состоянии системы.

Одноходовое клапанное устройство согласно изобретению содержит седло 1 клапана, вставленное в горлышко 5 емкости 6, эластичное уплотнение 2, а также внутренний 3 и внешний 4 колпачки.

Седло 1 клапана состоит из плоской кругообразной базовой пластины 7, в которой выполнены несколько равномерно отстоящих друг от друга в направлении периферии сквозных отверстий 8, примыкающей снаружи цилиндрической периферийной стенки 9, которая плотно прилегает к внутренней стенке горлышка 5 емкости и заканчивается направленным наружу кольцевым буртиком 10, прилегающим к верхней кромке горлышка 5 емкости.

В центре кругообразной базовой пластины 7 выполнен штифто- или шипообразный выступ 11, который отстоит под прямым углом от базовой пластины 7 и, исходя от нее, имеет участок 12 в форме кругового цилиндра, переходящий в сужающийся вверх в форме усеченного конуса участок 13, к которому примыкает концевой участок 14 также в форме кругового цилиндра. В закрытом состоянии системы концевой участок 14 входит в центральное выходное отверстие 16 колпачка 4 емкости и закупоривает его своей верхней стороной заподлицо с верхней стороной внешнего колпачка 4. При открытой системе внешний колпачок 4 смещен на фиг.2 вверх, так что выходное отверстие 16 внешнего колпачка 4 открыто.

Уплотнение 2, состоящее из эластичного пластика, изготовлено, как и седло 1 клапана, за одно целое и имеет кольцевой участок 17, переходящий на своем внутреннем периферийном краю в гильзообразный участок, продольная средняя ось которого проходит перпендикулярно плоскости кольцевого участка 17. Гильзообразный участок состоит, исходя от кольцевого участка 17, из первого конически сужающегося вверх участка 18, примыкающего к нему участка 19 в форме кругового цилиндра, примыкающего к нему конически или дугообразно сужающегося участка 20 и концевого участка 21, внешняя стенка которого также имеет форму кругового цилиндра. Сужающийся участок 20 при открытой системе может свободно прилегать к участку 13 штифтообразного выступа 11, а при закрытой системе плотно прижат к этому участку.

Внутренний колпачок 3 имеет внешнюю кольцевую стенку 22, которая огибающим внутри выступом охватывает снизу внешний выступ горлышка 5 емкости, а также входящую в горлышко 5 емкости внутреннюю кольцевую стенку 23, которая плотно прижимает кольцевой участок 17 уплотнения 2 к седлу клапана, а именно радиально снаружи сквозных отверстий 8. Внешняя кольцевая стенка 22 снабжена наружной резьбой 24.

Внешний колпачок 4 имеет приблизительно колоколообразную, в целом, внешнюю стенку 25, которая своей нижней на фиг. торцевой кромкой 26 в закрытом состоянии системы прилегает к заплечику 27 емкости 6. Радиально внутри колоколообразной периферийной стенки 25 внешний колпачок 4 имеет кольцевую стенку 28, которая внутренней резьбой 29 входит в резьбу 24 внутреннего колпачка. Внешний колпачок 4 расположен, таким образом, с возможностью вращения на горлышке емкости и с возможностью смещения за счет соответствующего вращения вверх в открытое положение, как показано на фиг. 2. В открытом состоянии краевая кромка 26 отстоит от заплечика 27, и конически сужающееся вверх выходное отверстие 16 открыто.

Над торцевой кромкой уплотнения 2 остается полость 30, ограничительные стенки которой могут быть покрыты стерилизующим материалом.

На нижней стороне верхней стенки 31 внешнего колпачка 4 выполнен направленный вниз кольцеобразный выступ 32, который косой внутренней стенкой 33 в закрытом состоянии системы плотно прижимает участок 20 уплотнения 2 (или его отрезок) к участку 31 выступа 11, так что содержимое емкости не может вытечь из нее или выходного отверстия 16.

В кольцеобразном промежутке между штифтообразным выступом 11 седла клапана и гильзообразным, в целом, участком уплотнения 2 может быть расположен снабженный серебряным покрытием стерилизующий элемент в форме спирали, которая окружает выступ 11 на небольшом расстоянии.

Когда находящееся под давлением или подвергаемое давлению содержимое емкости 6 продавливают через сквозные отверстия 8 седла 1 клапана, радиально внутренняя область уплотнения 2 приподнимается вверх, т.е. весь гильзообразный участок уплотнения 2 смещается вверх, и содержимое выходит между уплотнением 2 и штифтообразным выступом 11 и из выходного отверстия 16. Если на содержимое емкости больше не оказывается давление, то уплотнение 2 благодаря эластичности своего материала самопроизвольно возвращается в исходное положение, в котором оно прилегает к штифтообразному выступу 11 в его верхней области.

Реферат

Одноходовое клапанное устройство для защищенной от повторного загрязнения многократной выдачи текучего материала из уменьшающейся в объеме емкости содержит состоящее из жесткого пластика седло (1) клапана, которое расположено в горлышке (5) емкости, проходит поперек через внутреннее пространство горлышка емкости и имеет несколько сквозных отверстий (8). Кроме того, на седле клапана выполнен выступ (11), проходящий в осевом направлении горлышка емкости к выходному отверстию (16). Над седлом клапана расположено эластичное уплотнение (2), удерживаемое кольцевым участком на седле клапана и имеющее гильзообразный участок, который окружает выступ седла клапана на радиальном расстоянии, за исключением его концевого участка (20), прилегающего к концевому участку выступа (11). При оказании давления на содержимое емкости гильзообразная часть эластичного уплотнения (2) аксиально смещается относительно выступа (11), который может быть выполнен штифтообразным, что обеспечивает вытекание содержимого емкости. Такое клапанное устройство обеспечивает стерильность оставшегося в емкости материала и препятствует самопроизвольному вытеканию содержимого из емкости. 23 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула