Устройство для хранения, емкость, содержащая такое устройство, и способ изготовления такого устройства - RU2669235C2
Код документа: RU2669235C2
Чертежи
Описание
Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для хранения, закупоренному непроницаемо для жидкости и газа, емкости, содержащей такое устройство, и способу изготовления этого устройства.
Уровень техники
Хранение двухкомпонентных продуктов, например, полиуретановых пеноматериалов, аэрозолей, автомобильных красок и лаков, красок для волос, химической продукции, в частности - средств бытовой химии, фармацевтических средств, косметических средств и т.д., часто создает сложности, относящиеся к хранению второго компонента. Существует множество решений, направленных на преодоление этих сложностей.
В патентном документе WO 2007/122001 А1 раскрыто устройство, предназначенное для хранения и смешивания двухкомпонентных материалов и содержащее внутреннюю и наружную емкости, в котором содержимое внутренней емкости может смешиваться с содержащейся в наружной емкости средой после удаления колпачка с внутренней емкости. В WO 2007/122001 А1 раскрыто техническое решение, содержащее зону уравнивания давления, расположенную в стенке внутренней емкости. Зона уравнивания давления образована с помощью упругой пленки, расположенной на окошке, выполненном в стенке внутренней емкости. В документе раскрыто несколько различных способов закупоривания для отделения содержимого внутренней емкости от содержимого наружной емкости. Отделение обеспечивается с помощью пленки, соединенной с концевой частью внутренней емкости с помощью различных колец. Пленка может быть удалена с концевой части внутренней емкости с помощью толкателя, расположенного в емкости, либо путем удаления пленки вместе с кольцами, или путем ее пробивания с помощью круглого пробивного инструмента, расположенного на конце толкателя.
В патентном документе US 8,157,130 В2 раскрыто устройство, состоящее из внутренней и наружной емкостей. В соответствии с этим решением во внутренней емкости может храниться сжиженное газовое топливо. Стенка внутренней емкости изготовлена из легко деформируемого металла. Наружная емкость, окружающая внутреннюю, наполнена сжатым газом, так что стенка внутренней емкости деформируется сжатым газом по мере постепенного опустошения внутренней емкости. Во внутренней емкости установлен опорный элемент для предотвращения деформации концевой части цилиндрической емкости, но только на боковых стенках. Техническое решение согласно US 8,157,130 В2 не позволяет смешивать материалы, хранящиеся во внутренней и наружной емкостях, поскольку в соответствии с этим решением смешивание содержимого наружной и внутренней емкостей является нежелательным.
В патентном документе WO 01/30668 А1 раскрыто устройство, обеспечивающее смешивание двух компонентов, в котором крышка, отделяющая внутреннюю емкость от наружной может быть удалена с помощью толкателя, проходящего через внутреннюю емкость. Закупоривающий элемент, разделяющий внутреннюю и наружную емкости, может быть удален с помощью толкателя также и в решениях, описанных в патентных документах US 4,651,899, US 6,675,993 В2 и US 8,403,177 В2.
В патентном документе US 8,403,177 В2 раскрыто решение с использованием наружной и внутренней емкостей, в котором стенка внутренней емкости является герметичной при толщине от 0,3 до 0,8 мм, тогда как предлагаемая толщина стеночного элемента мембраны составляет от 0,05 до 0,1 мм. Эта мембрана обеспечивает уравнивание давления, закрывает верхний конец цилиндрической емкости и расположена в месте соединения с наружной емкостью.
В патентном документе WO 2006/069458 А1 раскрыта емкость, подходящая для хранения множества компонентов, в которой колпачок внутренней емкости вталкивается в горлышко этой емкости. Аналогичные устройства раскрыты в патентных документах US 2,793,776 и WO 84/01355 А1.
Устройства, обеспечивающие возможность быстрого удаления разделительной стеночного элемента двухкамерной емкости раскрыты в патентных документах US 3,603,483 и US 3,799,398. В патентном документе ЕР 2 062 616 А1 раскрыто устройство, содержащее внутреннюю и наружную емкости, в котором колпачок, закупоривающий внутреннюю емкость, вталкивается между выступами, образованными на внутренней стенке внутренней емкости. Колпачок, отделяющий внутреннюю емкость от наружной и снимаемый с помощью винтового шпинделя, раскрыт в ЕР 0 042 128 В1. В соответствии с патентным документом US 5,638,992 наружная емкость отделена от внутренней с помощью защелкивающейся пробки. Другие устройства для хранения и смешивания двух компонентов раскрыты в патентных документах ЕР 1 943 164 В1 и US 8,595,502 В2.
Общий недостаток известных технических решений состоит в том, что либо закупоривание и опорожнение внутренней емкости являются трудоемкими, либо закупоривание не является непроницаемым для жидкости или газа, а кроме того во многих решениях уравнивание давления между внутренней и наружной емкостями не обеспечивается или является трудоемким.
В свете всего вышеизложенного, существует потребность в устройстве для хранения, емкости, содержащей такое устройство, и способе изготовления этого устройства, в котором устройство для хранения запечатывается просто и герметично.
Сущность изобретения
Основной целью настоящего изобретения является обеспечение устройства для хранения, емкости, содержащей такое устройство, и способа изготовления этого устройства, в максимальной степени свободных от недостатков уровня техники.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение устройства для хранения, емкости, содержащей такое устройство, и способа изготовления такого устройства, в котором закупоривание устройства осуществляется просто и герметично, и в то же время устройство легко открывается. Решение этих задач обеспечивает устройство для хранения в соответствии с п. 1, емкость в соответствии с п. 11 и способ в соответствии с п. 14 прилагаемой формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах прилагаемой формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Примеры предпочтительных вариантов осуществления изобретения будут раскрыты ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, где:
на фиг. 1A-1D представлены разрезы устройства для хранения в соответствии с изобретением и способ закупоривания тубы для хранения устройства для хранения;
на фиг. 2 представлен увеличенный фрагмент фиг. 1А;
на фиг. 3 представлен увеличенный фрагмент фиг. 1С, а на фиг. 4 представлен пространственный чертеж устройства в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
на фиг. 5A-5D представлено устройство для хранения в соответствии с изобретением, а также способ закупоривания тубы для хранения в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, в котором устройство для хранения соединяется с крышкой или дном емкости;
на фиг. 6 представлен пространственный чертеж, демонстрирующий соединение устройства для хранения в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения с дном емкости;
на фиг. 7 и 8 соответственно представлены разрез и пространственный чертеж устройства для хранения в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 9 и 10 соответственно представлены разрез и пространственный чертеж, демонстрирующий работу устройства по фиг. 7 и 8;
на фиг. 11, 12 и 13 соответственно представлены разрез, покомпонентный и пространственный чертежи устройства для хранения в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 14 и 15 соответственно представлены разрез и пространственный чертеж, демонстрирующие работу устройства по фиг. 11, 12 и 13.
Варианты осуществления изобретения
Устройство для хранения в соответствии с настоящим изобретением предназначено для хранения жидкости и особенно предпочтительно может применяться для установки в емкости, содержащей жидкость и/или газ. Изобретение также относится к способу изготовления такого устройства.
Ниже сначала будет раскрыт способ изготовления устройства для хранения, поскольку описание шагов способа поможет понять также и признаки устройства для хранения. Шаги способа в соответствии с одним из вариантов осуществления представлены на фиг. 1А-1С.
Для изготовления устройства 10 для хранения по фиг. 1С используются туба для хранения и закупоривающий элемент, изготовленные из металла. Туба для хранения имеет цилиндрический стеночный элемент 12 и перекрывающий элемент 28, закупоривающий один конец стеночного элемента 12. При осуществлении способа в соответствии с изобретением закупоривающий элемент 36 по фиг. 1С получают из заготовки 18 закупоривающего элемента. При осуществлении способа в соответствии с изобретением, в тубу для хранения помещают передаточный элемент 20, а закупоривающий элемент 36 соединяют с другим концом стеночного элемента 12, как будет раскрыто ниже. На шаге по фиг. 1А передаточный элемент 20 оперт внутри тубы для хранения, при этом на конце этого передаточного элемента со стороны закупоривающего элемента имеется опорная поверхность 22, на которую опирается закупоривающий элемент 36 (по фиг. 1С). Опорная поверхность 22 проходит поперечно оси симметрии стеночного элемента 12, и при приложении усилия, направленного параллельно оси симметрии стеночного элемента 12, коническая заготовка 18 закупоривающего элемента прижимается к опорной поверхности 22, вследствие чего заготовка 18 закупоривающего элемента деформируется, образуя дискообразный закупоривающий элемент 36, по всей своей окружности запрессованный непроницаемо для жидкости и газа во внутреннюю поверхность стеночного элемента 12. Под «конической формой» в данном контексте понимается любая форма из конуса, усеченного конуса или полусферы.
На фиг. 1А заготовка 18 закупоривающего элемента отделена от стеночного элемента 12. На шаге по фиг. 1В заготовка 18 закупоривающего элемента расположена на опорной поверхности 22 передаточного элемента 20, установленного в тубе для хранения. На фиг. 1С представлено готовое устройство для хранения. На чертеже представлен выступ 32, проходящий вокруг наружной поверхности стеночного элемента 12 и образованный при запрессовке закупоривающего элемента 36 во внутреннюю поверхность стеночного элемента 12.
На фиг. 1С представлено закупоренное устройство 10 для хранения. Как уже было сказано, устройство 10 для хранения содержит тубу для хранения, имеющую цилиндрический стеночный элемент 12 и перекрывающий элемент 28, закупоривающий один конец стеночного элемента 12. Устройство для хранения дополнительно содержит закупоривающий элемент 36, закупоривающий другой конец стеночного элемента 12, и передаточный элемент 20, расположенный в тубе для хранения. Как уже было сказано туба для хранения и закупоривающий элемент устройства для хранения в соответствии с изобретением изготовлены из металла. На фиг. 1С можно видеть, что устройство для хранения содержит передаточный элемент 20, установленный в тубе для хранения, причем на конце этого передаточного элемента со стороны закупоривающего элемента имеется опорная поверхность 22, на которую опирается закупоривающий элемент 36 (по фиг. 1 С), и эта опорная поверхность 22 проходит поперечно оси симметрии стеночного элемента 12; кроме того, закупоривающий элемент 36 является дискообразным и по всей своей окружности запрессован непроницаемо для жидкости и газа во внутреннюю поверхность стеночного элемента 12.
В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 1С передаточный элемент 20 устройства для хранения содержит опорный элемент 26, опирающийся на перекрывающий элемент 28, и передаточный стержень 21, соединяющий опорный элемент 26 с опорной поверхностью 22. Можно видеть, что в соответствии с этим вариантом осуществления, в связи с действием передаточного элемента, перекрывающий элемент 28 выполнен в виде наконечника тубы, т.е. содержит выступающую часть, в которую входит концевая часть опорного элемента 26 передаточного элемента 20, и плечевую часть, на которую опирается часть опорного элемента 26, проходящая поперечно относительно оси симметрии стеночного элемента 12.
Также на фиг. 1С показано, что закупоривающий элемент 36 содержит толкатель 35, расположенный вокруг его центра, закупоривающую рубашку 37, расположенную концентрично вокруг толкателя 35, толщина которой меньше, чем толщина толкателя. Как показано на фиг. 1А и 1В, заготовка 18 закупоривающего элемента содержит также толкатель 17 и закупоривающую рубашку 19, и принимает свою коническую форму от конфигурации толкателя 17 и закупоривающей рубашки 19 по фиг. 1А и 1В. Закупоривающая рубашка 19 соединяется с толкателем 17, как это показано на фиг. 1А, так что диаметр заготовки 18 меньше, чем диаметр закупоривающего элемента 36; следовательно, заготовка 18 закупоривающего элемента может быть вставлена во внутреннее пространство стеночного элемента 12, как показано на фиг. 1В (внутренний диаметр которого лишь слегка превышает диаметр заготовки 18 закупоривающего элемента). Заготовка 18 закупоривающего элемента имеет такие размеры, что после ее прижатия к опорной поверхности 22 ее диаметр превосходит внутренний диаметр стеночного элемента 12, и, таким образом, она запрессовывается во внутреннюю поверхность стеночного элемента 12, а на наружной поверхности стеночного элемента 12 образуется выступ 32 за счет толщины стеночного элемента 12. Запрессовка по всей окружности обеспечивает соответствующую центровку элементов.
Таким образом, под действием усилия запрессовки коническая заготовка 18 закупоривающего элемента уплощается, а ее диаметр увеличивается. Таким образом, под действием усилия запрессовки край заготовки 18 закупоривающего элемента упирается во внутреннюю поверхность стеночного элемента 12 и местно деформирует ее.
На фиг. 1А-1С можно также видеть, что в соответствии с этим вариантом осуществления, стеночный элемент 12 содержит первую часть 16, имеющую первую толщину, и вторую часть 14, имеющую вторую толщину и расположенную на конце стеночного элемента 12 со стороны закупоривающего элемента 36, причем вторая толщина превышает первую толщину, а закупоривающий элемент 36 запрессовывается во вторую часть 14 стеночного элемента.
Также на фиг. 1А-1С показано, что в соответствии с этим вариантом осуществления в перекрывающем элементе 28 выполнено сквозное отверстие 24, закупоренное закупоривающей фольгой 30. Стеночный элемент 12, перекрывающий элемент 28 и закупоривающая фольга 30 предпочтительно выполнены как одно целое. Закупоривающая фольга может являться металлической фольгой или полимерной пленкой, обычно применяемыми для закупоривания туб для хранения, и эта фольга или пленка может быть пробита с помощью исполнительного элемента, который будет раскрыт ниже. На фиг. 1А-1С можно видеть, что в соответствии с этим вариантом осуществления сквозное отверстие 24 выполнено в концевой части, сужающейся относительно тубы для хранения. Как можно видеть на фиг. 1D, на наружной поверхности этой концевой части предпочтительно имеется винтовая резьба, и таким образом концевая часть может быть закрыта, например, резьбовым колпачком, используемым дополнительно или, как вариант, вместо закупоривающей фольги 30. Кроме того, резьбовую концевую часть можно использовать для соединения устройства для хранения с емкостью, как будет описано ниже.
На фиг. 1А-1С показано, что первая часть 16 стеночного элемента проходит по значительно большей части стеночного элемента 12, чем ее вторая часть 14, так что стеночный элемент 12 характеризуется главным образом толщиной первой части 16. Вторая часть 14 стеночного элемента предпочтительно проходит только в концевой части стеночного элемента 12, которая вмещает закупоривающий элемент 36 так, чтобы закупоривающий элемент 36 мог быть запрессован в значительно более толстую часть.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, вторая толщина превосходит первую толщину в 1,5-10 раз, предпочтительно в 2-5 раз. Например, первая толщина составляет от 0,05 мм до 0,2 мм, предпочтительно - от 0,08 мм до 0,12 мм, а более предпочтительно - 0,1 мм. Эти размеры предполагают, что толщина стеночного элемента 12 составляет 0,1 мм почти по всей длине и увеличивается только в его концевой части вблизи закупоривающего элемента 36, обеспечивая наиболее предпочтительное соединение между закупоривающим элементом 36 и стеночным элементом 12. В случае приведенных выше толщин характеристическая толщина перекрывающего элемента составляет приблизительно от 0,5 мм до 1 мм.
Вторая часть стеночного элемента проходит по стеночному элементу 12 на длину приблизительно 5 мм в том случае, если используется устройство для хранения обычных размеров. Предпочтительно, между первой и второй частями стеночного элемента имеется часть стеночного элемента переменной толщины, вдоль которой толщина стеночного элемента уменьшается от толщины второй части стеночного элемента до толщины первой части стеночного элемента. Эта часть стеночного элемента переменной толщины проходит по отрезку длиной приблизительно 10 мм. Например, 80% стеночного элемента составляет первую часть стеночного элемента, т.е. наиболее предпочтительно имеет толщину приблизительно 0,1 мм.
В случае, если толщина стеночного элемента 12 находится в указанном диапазоне, стеночный элемент 12 может быть изготовлен методом пластической деформации, т.е. методом массового производства. Стеночный элемент переменной толщины может быть изготовлен путем пластической деформации с помощью пояскового кольца соответствующей конфигурации. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, стеночный элемент и/или закупоривающий элемент изготовлены из алюминия, меди или цинка.
В соответствии с настоящим изобретением, оба элемента - вся туба для хранения и закупоривающий элемент изготовлены из металла. Следовательно, при запрессовке заготовки 18 закупоривающего элемента во внутреннюю поверхность стеночного элемента 12 образуется плотное соединение металл-металл. Для запрессовки заготовки 18 закупоривающего элемента во внутреннюю поверхность стеночного элемента 12 требуется приложение такого усилия, которое запрессовывает закупоривающий элемент 36 в поверхностные неровности стеночного элемента 12; при приложении такого усилия образуется соединение, непроницаемое для жидкости и газа. Толщина закупоривающей рубашки 19 заготовки 18 закупоривающего элемента предпочтительно составляет от 0,5 мм до 1 мм. Толщина толкателя 17 превышает толщину закупоривающей рубашки 19 предпочтительно в 2-3 раза. Имеющая такие толщины заготовка 18 закупоривающего элемента запрессовывается в стеночный элемент 12 при приложении усилия, предпочтительно составляющего от 100 Н до 500 Н, особенно предпочтительно - приблизительно 300 Н; это усилие предпочтительно прикладывается к толкателю 17. Приложение такого усилия требуется, в частности, для сплющивания конической заготовки 18 закупоривающего элемента, но оно также достаточно для запрессовки закупоривающего элемента 36, полученного из заготовки 18 закупоривающего элемента, во внутреннюю поверхность стеночного элемента 12 для обеспечения соединения, непроницаемого для жидкости и газа. Использование плотного соединения металл-металл позволяет не использовать уплотнительные материалы. Поскольку закупоривающий элемент 36 является дискообразным, он может быть запрессован во внутреннюю поверхность стеночного элемента 12 по всей окружности.
На фиг. 1D видно, что закупоривающий элемент 36 может быть удален с концевой части стеночного элемента 12 с помощью передаточного элемента 20. Таким образом, жидкость, содержащаяся во внутреннем пространстве 34 устройства для хранения по фиг. 1С, может быть выпущена оттуда, и в том случае, если устройство для хранения установлено в емкости, его содержимое может быть смешано с содержимым емкости. Таким образом, устройство для хранения в соответствии с изобретением может применяться для хранения второго компонента в емкости. На чертежах можно видеть, что закупоривающий элемент в соответствии с изобретением позволяет легко выпустить второй компонент из устройства для хранения. Предпочтительное применение устройства для хранения для двухкомпонентных жидкостных систем представлено на фиг. 6. Передаточный элемент 20 может приводиться в действие (т.е. толкаться по направлению к концу стеночного элемента, содержащему закупоривающий элемент) предпочтительно с помощью исполнительного элемента, как можно видеть на фиг. 5D. На фиг. 1D можно видеть, что при удалении закупоривающего элемента 36 стеночный элемент 12 расширяется вдоль части 38, по мере продвижения закупоривающего элемента 36 наружу.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления необходимое перемещение передаточного элемента 20 может осуществляться также с помощью поворотного элемента, соединенного с резьбовой концевой частью сквозного отверстия.
На фиг. 1D ясно видно, что ширина опорной поверхности 22 предпочтительно несколько меньше, чем диаметр закупоривающего элемента 36. При таких размерах передаточный элемент предпочтительно может свободно входить во внутреннее пространство стеночного элемента, но малая разница в размерах не влияет на роль опорной поверхности 22 при запрессовке заготовки 18 закупоривающего элемента. Для обеспечения запрессовки заготовки 18 закупоривающего элемента опорная поверхность 22 предпочтительно имеет круглую поверхность, но возможна также многоугольная (шестиугольная, восьмиугольная и т.д.) конфигурация.
На фиг. 2 представлен увеличенный фрагмент фиг. 1А, демонстрирующий часть стеночного элемента 12 со стороны закупоривающего элемента, по направлению к которой перемещается заготовка 18 закупоривающего элемента. Также на фиг. 2 хорошо видна вторая часть 14 стеночного элемента, толщина которой превосходит толщину первой части 16 стеночного элемента, а также толкатель 17 и закупоривающая рубашка 19 заготовки 18 закупоривающего элемента.
На фиг. 3 более подробно, чем на фиг. 1С, представлен закупоривающий элемент 36, запрессованный во внутреннее пространство стеночного элемента 12. На фиг. 3 представлен зазор, проходящий между закупоривающим элементом 36 и опорной поверхностью 22. В зависимости от силы, приложенной для запрессовки, и динамических характеристик, а также от упругости заготовки 18 закупоривающего элемента и опорной поверхности 22, такой зазор также может быть образован при запрессовке закупоривающего элемента 36. Как можно видеть на фиг. 3, элементы 42 жесткости, обеспечивающие достаточно прочное соединение между передаточным стержнем 21 и опорной поверхностью 22, расположены в месте соединения передаточного стержня с опорной поверхностью. В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 1С, опорный элемент 26 состоит из аналогичных элементов жесткости.
На фиг. 4 представлен пространственный чертеж варианта осуществления по фиг. 1С. На чертеже представлен круглый выступ 32, проходящий по окружности конца стеночного элемента 12 вблизи закупоривающего элемента 36 и образованный вследствие запрессовки закупоривающего элемента 36, а также плоский закупоривающий элемент 36, полученный из заготовки 18 закупоривающего элемента, с толкателем 35, выступающим от его центральной части. Винтовая резьба 44 сквозного отверстия представлена на чертеже на конце стеночного элемента, противоположном закупоривающему элементу 36.
На фиг. 5A-5D представлена подготовка к закупориванию, т.е. запрессовке закупоривающего элемента 36, в соответствии с таким вариантом осуществления, в котором туба для хранения соединяется с крышкой или дном емкости. На этом чертеже можно видеть, что туба для хранения прикреплена к крышке 46 емкости с помощью передаточной детали 50. В устройстве для хранения в соответствии с настоящим изобретением, также как в соответствии с вариантом осуществления по фиг. 1С, сквозное отверстие 24 закупорено закупоривающей фольгой 30, выполненной в перекрывающем элементе 28. Кроме того, в соответствии с этим вариантом осуществления, исполнительный элемент 48, предназначенный для пробивания закупоривающей фольги 30 и удаления закупоривающего элемента 36, взаимодействующего с передаточным элементом 20, соединен со сквозным отверстием 24. На фиг. 5С показано, что резьбовая наружная поверхность сквозного отверстия устройства 10 для хранения ввинчена в соответствующую часть передаточной детали 50 для соединения устройства 10 для хранения с передаточной деталью 50. Передаточная деталь 50 может соединяться с крышкой 46 емкости различными известными способами.
На фиг. 5А-5С представлена операция запрессовки заготовки 18 закупоривающего элемента в тубу для хранения, а на фиг. 5D представлено удаление закупоривающего элемента 36 из тубы для хранения. На фиг. 5А представлено введение передаточного элемента 20 в тубу для хранения, а также заготовка 18 закупоривающего элемента рядом с тубой для хранения.
На фиг. 5 В заготовка 18 закупоривающего элемента прижата к опорной поверхности 22, но запрессовка заготовки 18 во внутреннее пространство стеночного элемента 12 еще не началось. На фиг. 5 В можно видеть, что в соответствии с настоящим вариантом осуществления ширина заготовки 18 закупоривающего элемента превосходит ширину опорной поверхности 22. Соответственно, закупоривающая рубашка 19 выступает в радиальном направлении от опорной поверхности 22, причем компонент, образующий опорную поверхность 22, проходит в «купол», образованный заготовкой 18 закупоривающего элемента.
На фиг. 5С представлена запрессовка закупоривающего элемента 36, т.е. устройство 10 для хранения, соединенное через передаточную деталь 50 с соответствующей частью емкости. Как можно видеть на фиг. 5С, конец исполнительного элемента 48 проходит в сквозное отверстие 24 (т.е. соединяется со сквозным отверстием 24). Как показано на фиг. 5С, конец исполнительного элемента 48 не достигает закупоривающей фольги. Исполнительный элемент 48 может удерживаться известным образом в положении по фиг. 5С.Из положения по фиг. 5С исполнительный элемент может быть перемещен в положение по фиг. 5D путем приложения к нему предпочтительно малого усилия. При перемещении исполнительного элемента 48 вниз он пробивает закупоривающую фольгу 30, как это видно на фиг. 5D, упирается в концевую часть опорного элемента 26 и толкает передаточный элемент 20 вниз. Опорная поверхность движущегося вниз передаточного элемента толкает закупоривающий элемент 36, запрессованный в стеночный элемент 12, из тубы для хранения, вследствие чего конец стеночного элемента 12 со стороны закупоривающего элемента 36 освобождается. Поскольку конец исполнительного элемента 48, показанный в верхней части чертежа, доступен снаружи емкости, содержимое устройства 10 для хранения может быть выпущено в емкость, окружающую устройство 10 для хранения, с помощью исполнительного элемента 48, как это показано на фиг. 5D.
В соответствии с вышесказанным, некоторые варианты осуществления изобретения относятся к емкости, предназначенной для хранения газа и/или жидкости, во внутреннем пространстве которой установлено устройство для хранения в соответствии с настоящим изобретением. Такой вариант осуществления изобретения представлен на фиг. 6. В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 6, устройство 10 для хранения предпочтительно соединяется с дном 54 емкости 52 с помощью передаточной детали, как показано на фиг. 5С. В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 6, емкость содержит дозирующий узел 51. В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 6, подлежащий дозированию двухкомпонентный материал получают предпочтительно перед первым использованием дозирующего узла 51 путем удаления закупоривающего элемента 36 устройства 10 для хранения с помощью передаточной детали 48, обеспечивая смешивание материала, содержащегося во внутреннем пространстве устройства 10 для хранения с материалом, содержащимся в наружной емкости 52. Для облегчения смешивания может быть целесообразным встряхивание емкости 52, после которого смешанный материал может быть выпущен из емкости 52 с помощью дозирующего узла 51. В емкости в соответствии с вариантом осуществления по фиг. 6 исполнительный элемент 48 может приводиться в действие снаружи емкости 52.
В соответствии с другими вариантами осуществления, устройство 10 для хранения соединяется со стеночным элементом емкости.
Когда емкость наполняется газом или жидкостью, стеночный элемент устройства для хранения, расположенного в емкости, деформируется в зависимости от количества воздуха, заключенного в устройстве для хранения при наполнении и от давления в емкости в том случае, если первая часть стеночного элемента имеет указанную выше толщину. Таким образом, за счет постоянной деформации между емкостью и устройством для хранения происходит уравнивание давления, если стеночный элемент имеет указанную толщину. При таких толщинах стеночного элемента его деформация осуществляется при малой разнице давлений, такой как приблизительно 100 мбар (происходит уравнивание давления), и, следовательно, при применении стеночного элемента соответствующей толщины нагрузка на плотное соединение металл-металл закупоривающего элемента уменьшается. Для того чтобы осуществляемое уравнивание давлений было ориентировано на стеночный элемент, этот стеночный элемент предпочтительно может быть несколько уплощен или вдавлен после введения передаточного элемента. Опорная поверхность передаточного элемента позволяет распространить такое уплощение только на стеночный элемент, не оказывая влияния на закупоривающий элемент. При применении описанного выше устройства для хранения никакие другие средства для уравнивания давления не требуются. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, передаточный элемент 20 предпочтительно выполнен таким образом, что передаточный стержень 21 соединяет опорную поверхность 22 и ее опорный элемент 26. Преимущество такого устройства состоит в том, что, несмотря на описанные выше деформации при уравнивании давления, материал, содержащийся внутри устройства для хранения, может быть выпущен, поскольку передаточный стержень 21 отделен от стеночного элемента 12 зазором. Вследствие этого, при характеристиках деформаций от обычной разницы давлений, деформация стеночного элемента 12 не доходит до передаточного стержня 21, т.е. не препятствует его перемещению. При применении передаточного элемента 20 такой конфигурации, закупоривающий элемент 36 может быть удален даже в том случае, если стеночный элемент 12 деформирован.
На фиг. 7-15 представлены устройства 60 и 100 для хранения в соответствии с другими вариантами осуществления изобретения. Размещение устройств 60 и 100 для хранения в одной емкости позволяет получить емкость, которая может содержать три или четыре компонента, или, продолжая схему по фиг. 7-15, емкость для вмещения еще большего числа компонентов. В соответствии с этими вариантами осуществления, устройство для хранения содержит более одного передаточного элемента; между дополнительными закупоривающими элементами, запрессованными в стеночный элемент, расположен разделительный элемент, опирающийся на опорную поверхность одного из соседних передаточных элементов и на опорный элемент другого соседнего передаточного элемента, и по меньшей мере одно отверстие, выполненное в стеночном элементе между дополнительными закупоривающими элементами.
На фиг. 7 и 8 представлено устройство 60 для хранения в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Устройство 60 для хранения содержит стеночный элемент 61; два передаточных элемента 64, расположенных в тубе для хранения, содержащей перекрывающий элемент 72, причем передаточные элементы 64 аналогичны передаточному элементу 20 устройства 10 для хранения по фиг. 1С. Соответственно, оба передаточных элемента 64 содержат опорную поверхность 66, опорный элемент 70 и передаточный стержень 63, соединяющий опорную поверхность 66 с опорным элементом 70.
На фиг. 7 показано, что между дополнительными закупоривающими элементами 62, 82, запрессованными в стеночный элемент 61, расположен разделительный элемент 80, причем этот разделительный элемент опирается на опорную поверхность 66 передаточного элемента 64, показанного на чертеже справа, и на опорный элемент 70 передаточного элемента 64, показанного на чертеже слева. В устройстве 60 для хранения закупоривающий элемент 62, разделительный элемент 80 и закупоривающий элемент 82 составляют один узел. Разделительный элемент 80 содержит опорную поверхность, на которую опирается закупоривающий элемент 82, и обеспечивающие необходимый промежуток разделительные лапки, опирающиеся на закупоривающий элемент 62 рядом с его толкателем. Благодаря такому размещению разделительного элемента, узел, содержащий закупоривающие элементы 62, 82 и разделительный элемент 80, определяет отдельное дополнительное внутреннее отделение в устройстве 60 для хранения. Помимо этого, в этом устройстве 60 для хранения имеются внутренние отделения 65, 85, предназначенные для хранения жидких компонентов и выполненные аналогично внутреннему отделению 34 по фиг. 1С.
В соответствии с этим вариантом осуществления, в стеночном элементе 61 между дополнительными закупоривающими элементами 62, 82 выполнено множество отверстий 78, соединяющих дополнительное внутреннее пространство с пространством снаружи устройства 60 для хранения. На конце стеночного элемента 61, противоположном перекрывающей части 72, в тубу для хранения запрессован закупоривающий элемент 92. Стеночный элемент 61 содержит часть 88 увеличенной толщины в месте запрессовки закупоривающего элемента 92, и выступ 94, проходящий по всей окружности наружной поверхности части 88, образуется на этой наружной поверхности за счет запрессовки закупоривающего элемента 92. Как и закупоривающий элемент 36, закупоривающие элементы 62, 82, 92 также содержат толкатели и закупоривающие рубашки.
На фиг. 7 можно видеть, что перекрывающий элемент 72 содержит сквозное отверстие 74, в котором расположена закупоривающая фольга 68. Наружная поверхность концевой части, содержащая сквозное отверстие 74, содержит винтовую резьбу.
На фиг. 8 можно видеть, что вследствие запрессовки дополнительных закупоривающих элементов 62, 82 на наружной стороне стеночного элемента 61 образуются соответствующие выступы 76, 90. Закупоривающий элемент 92, запрессованный в концевую часть стеночного элемента 61, показан только на фиг. 8. Изготовление устройства 60 для хранения, т.е. запрессовка закупоривающих элементов 62, 82, 92 очень похоже на запрессовку закупоривающего элемента 36 в соответствии с вариантом осуществления по фиг. 1С; изготовление устройства 60 для хранения отличается только тем, что отдельные компоненты должны вводиться в тубу для хранения в правильном порядке, и что требуется множество операций запрессовки. Соответственно, изготовление устройства 60 для хранения включает в себя следующие шаги. Во-первых, передаточный элемент 64, показанный на чертеже слева, вводится в тубу для хранения, а затем заготовка закупоривающего элемента помещается на опорную поверхность введенного передаточного элемента 64, и закупоривающий элемент 62 получается путем запрессовки заготовки в стеночный элемент. Затем закупоривающий элемент 82 формируется путем толкания другой заготовки закупоривающего элемента к опорной поверхности разделительного элемента 80, и запрессовки заготовки закупоривающего элемента во внутреннюю поверхность стеночного элемента 61. Затем следующий передаточный элемент 64 вводится в тубу для хранения и с помощью опорной поверхности передаточного элемента 64 закупоривающий элемент 92, полученный из заготовки закупоривающего элемента, может быть запрессован в часть 88 стеночного элемента. Устройство 60 для хранения может быть изготовлено в ходе указанных шагов благодаря тому, что диаметр заготовки закупоривающего элемента меньше, чем диаметр закупоривающего элемента, и таким образом она может быть вставлена в стеночный элемент 61 также как и в варианте осуществления по фиг. 1С. Устройство для хранения в соответствии с вариантом осуществления по фиг. 1-13 получают способом, аналогичным раскрытому выше.
На фиг. 9 и 10 представлена работа устройства в соответствии с вариантом осуществления по фиг. 7 и 8, т.е. способ выпускания жидкости из внутренних отделений 65, 85 по фиг. 7. Перед началом работы пространство, окружающее разделительный элемент 80, может быть промыто через отверстия 78. Конфигурация устройства 60 для хранения позволяет одновременно опустошить внутренние отделения 65, 85. На фиг. 9 стрелка в сквозном отверстии 74 означает, что передаточный элемент 64 толкается от перекрывающего элемента 72, предпочтительно с помощью исполнительного элемента. Для сборки устройства 60 для хранения необходимо, чтобы два передаточных элемента 64, дополнительные закупоривающие элементы 62, 82 и разделительный элемент 80 опирались друг на друга, т.е. они касаются друг друга и вместе сжимаются в устройстве 60 для хранения. Соответственно, когда передаточный элемент 64, показанный на чертеже слева, перемещается влево, узел, состоящий из дополнительных закупоривающих элементов 62, 82 и разделительного элемента 80 также перемещается с левым передаточным элементом 64. Вследствие этого, закупоривающий элемент 92 выталкивается из тубы для хранения опорной поверхностью 66 левого передаточного элемента 64. Затем внутренние отделения 65, 85 могут быть полностью промыты через отверстия 78, например, путем встряхивания емкости, вмещающей устройство 60 для хранения. Как показано на фиг. 9, дополнительные закупоривающие элементы 62, 82 перемещаются, но предпочтительно не выходят из тубы для хранения. На фиг. 9 и 10 стрелки, направленные от отверстий 78, означают, что вследствие перемещения закупоривающего элемента 62, жидкость, содержащаяся во внутреннем отделении 65, представленном на фиг. 7, может выйти из тубы для хранения через отверстия 78, и таким образом быть выпущена в пространство, окружающее устройство 60 для хранения. Жидкость, содержащаяся во внутреннем пространстве 85 по фиг. 7, выходит из того конца тубы для хранения, который был освобожден при удалении закупоривающего элемента 92 (как показано стрелками на фиг. 7). На фиг. 9 и 10 можно видеть, что за счет перемещения закупоривающих элементов 62, 82, 92 стеночный элемент 61 расширяется вдоль частей 96, 98.
На фиг. 11, 12 и 13 соответственно показаны разрез, покомпонентный чертеж и пространственный чертеж устройства 100 для хранения в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения. Конфигурация устройства 100 для хранения очень похожа на устройство 60 для хранения, но в устройстве 100 имеется три отдельных внутренних пространства 105. Туба для хранения устройства 100 содержит стеночный элемент 101 и перекрывающий элемент 123. В устройстве 100 расположены три передаточных элемента 108. Передаточные элементы 108 содержат соответственные опорные поверхности 110 и опорные элементы 107. Дополнительные закупоривающие элементы 102, 106, а также закупоривающий элемент 112, расположены в тубе для хранения устройства 100 для хранения. Разделительные элементы 104, действующие аналогично разделительным элементам 80, распложены между дополнительными закупоривающими элементами 102, 106. Разделительные элементы 104 содержат опорные поверхности, но их разделительные ножки опираются на толкатель дополнительных закупоривающих элементов 102. На фиг. 11 представлена передаточная деталь, соединенная с винтовой резьбой в концевой части сквозного отверстия, с помощью которой устройство 100 для хранения соединяется с частью 112 емкости. Исполнительный элемент 118, предназначенный для пробивания закупоривающей фольги сквозного отверстия и перемещения передаточного элемента 108, представленного на чертеже слева, и, таким образом, также для перемещения других передаточных элементов 108 вместе с дополнительными закупоривающими элементами 102, 106 и разделительными элементами, расположен в передаточной детали. Аналогично устройству 60 для хранения отверстия 109 расположены вдоль узла, образованного дополнительными закупоривающими элементами 102, 106 и разделительными элементами, так что внутренние отделения 105 можно опорожнить путем приведения в действие исполнительного элемента 118. Внутреннее отделение 105, смежное с закупоривающим элементом 112, может быть опорожнено через отверстие, образованное путем удаления закупоривающего элемента 112. Конкретные детали устройства 100 для хранения показаны на фиг. 12, 13. Вследствие запрессовки закупоривающих элементов 102, 106, 112, на наружной поверхности стеночного элемента 101 образуются выступы 114, 116. На фиг. 12 показана также конструкция передаточных элементов 108.
На фиг. 14, 15 представлен способ выпускания жидкости из внутренних отделений 105 по фиг. 11. Внутренние отделения 105 могут быть опорожнены путем приведения в действия исполнительного элемента 118. При нажатии на исполнительный элемент 118 передаточные элементы 108 перемещаются, и конец тубы для хранения вблизи закупоривающего элемента, а также отверстия 109, освобождаются. Вследствие перемещения закупоривающих элементов 102, 106, 112 стеночный элемент 101 расширяется вдоль частей 124, 126. В соответствии с вариантами осуществления по фиг. 7-15 внутренние отделения устройств 60, 100 для хранения предпочтительно наполнены так называемыми жидкотекучими материалами, т.е. материалами, которые являются достаточно жидкими, чтобы они могли быть выпущены из внутренних отделений с помощью исполнительного элемента. Однако внутреннее отделение 105, закупоренное закупоривающими элементами 85, 112, может содержать материал и более высокой вязкости.
Для придания стеночному элементу достаточной прочности, максимальный диаметр отверстий 78, 109 предпочтительно может составлять половину величины применяемого перемещения.
Ясно, что изобретение не ограничено раскрытыми предпочтительными вариантами его осуществления, и возможны дополнительные варианты, модификации и разработки без отклонения от сущности изобретения, определенной прилагаемой формулой изобретения.
Реферат
Настоящее изобретение относится к устройству для хранения, предназначенному для хранения жидкости, и в частности для установки в емкости, содержащей жидкость и/или газ, причем это устройство для хранения содержит тубу для хранения, содержащую цилиндрический стеночный элемент (12) и перекрывающий элемент (28), закупоривающий один конец стеночного элемента (12), закупоривающий элемент (36), закупоривающий другой конец стеночного элемента (12) и передаточный элемент (20), расположенный в тубе для хранения. В устройстве для хранения в соответствии с изобретением туба для хранения и закупоривающий элемент (36) изготовлены из металла. Устройство для хранения в соответствии с изобретением содержит передаточный элемент (20), опертый внутри тубы для хранения, причем на конце этого передаточного элемента (20) со стороны закупоривающего элемента (36) имеется опорная поверхность (22), на которую опирается закупоривающий элемент (36), и эта опорная поверхность (22) проходит поперечно оси симметрии стеночного элемента (12), и закупоривающий элемент (36) является дискообразным и запрессован по всей его окружности во внутреннюю поверхность стеночного элемента (12) непроницаемо для жидкости и газа. Изобретение также относится к емкости, оснащенной устройством для хранения, и способу изготовления такого устройства. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 21 ил.
