Клапанное устройство для питьевого контейнера и способ использования клапанного устройства

Клапанное устройство для питьевого контейнера и способ использования клапанного устройства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к клапанным устройствам для питьевых контейнеров, например бутылок с шипучими напитками, рожков для детского кормления, коробок, пакетов, кружек, банок, бумажных стаканов или пластиковых чашек. Изобретение также касается способа использования клапанного устройства и защитного устройства для питьевого рыльца устройства.

Жидкость внутри контейнера может быть легко текучей, такой как молоко, сок, шипучий напиток или вода, а может быть и более вязкой, такой как йогурт, пюре, пудинг или мороженое. Жидкость также может находиться под давлением углекислого или иного газа.

Уровень техники

В соответствии с уровнем техники, в дополнение к обычным колпачкам, существует несколько типов запирающих устройств, которые препятствуют свободному вытеканию жидкости из питьевого контейнера.

В патентных документах US 5975369 и US 5465876 раскрываются примеры таких запирающих устройств. Однако, чтобы открыть и закрыть такое устройство, пользователь должен осуществить механическое перемещение запирающего механизма, предусмотренного в устройстве. Тем не менее, устройство такого типа создает неудовлетворительное газовое уплотнение для жидкости, которая находится в контейнере под давлением, например газированной жидкости, такой как шипучий напиток.

В патентном документе NO 137258 описывается клапанное устройство, препятствующее вытеканию жидкости, находящейся под давлением, из питьевого контейнера. Однако это устройство построено таким образом, что при возможном повышении давления жидкости внутри питьевого контейнера сверх нормы оно увеличивает запирающее усилие клапана. Таким образом, такое клапанное устройство непригодно для контейнеров, содержащих жидкость под давлением.

В патентном документе GB 1453968 описано клапанное устройство для детского рожка, открываемое за счет истечения жидкости. При этом, среди прочего, задача этого изобретения заключалась в уменьшении величины отрицательного давления, которое приходится создавать ребенку, чтобы высасывать жидкость из выпускного рыльца рожка. Клапанное устройство включает в себя тарель между выпускным рыльцем и рожком. Тарель имеет такое устройство, что пропускает воздух для постоянного выравнивания давления внутри рожка и наружного давления. На тарели также имеется выпускное отверстие и наружный эластичный откидной клапан, который закрывает выходное отверстие тарели. Клапан отпирается посредством жидкости, вытекающей из рожка, а после того как вытекание жидкости прекращается, клапан закрывается за счет своей эластичности. Следовательно, такой откидной клапан будет открыт для выпуска жидкости, если давление в выпускном рыльце будет ниже, чем давление внутри рожка, например, если для открывания клапана рожок, содержащий достаточное количество жидкости, держать в перевернутом положении. Тем самым клапан поддерживается в равновесии по давлению относительно давления внутри рожка. В силу наличия указанного устройства для сообщения с наружным воздухом с целью постоянного выравнивания давлений данное клапанное устройство нельзя использовать для герметизации жидкости, находящейся в бутылке под давлением.

В патентном документе US 5607073 также представлено клапанное устройство для рожка. Помимо прочего, в состав клапанного устройства входит подвижный наружный элемент, который эластично подвешен между двух опор в выпускном рыльце рожка и приводится в действие за счет отрицательного давления. Этот элемент снабжен клапанным седлом, закрывающим выходное отверстие тарели, находящейся между рожком и выпускным рыльцем. Когда давление в отверстии рыльца ниже давления внутри рожка, элемент открывается под действием вытекающей жидкости. Тем самым клапан поддерживается в равновесии по давлению относительно давления внутри рожка. Подобно устройству, описанному в документе GB 1453968, клапанное устройство, соответствующее US 5607073, не будет обеспечивать герметичность в отношении жидкостей, находящихся в бутылке под давлением. Более того, последнее устройство не имеет никакого отверстия для сообщения с атмосферой, через которое давление в бутылке могло бы сравняться с наружным давлением. Поэтому, когда жидкость будут высасывать из бутылки, внутри нее будет постепенно нарастать отрицательное давление, все сильнее прижимая элемент клапана к выходному отверстию, т.е. затрудняя процесс питья из бутылки.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков известных устройств.

Клапанное устройство и способ, соответствующие настоящему изобретению, должны предотвращать проливание жидкости, когда пользователь высасывает ее из питьевого контейнера. Посредством указанного устройства питьевой контейнер автоматически укупоривается, когда прекращается действие отсасывающего усилия со стороны пользователя. При помощи такого предохранительного устройства также защищается питьевое отверстие в питьевом рыльце контейнера.

Задача изобретения решается благодаря отличительным признакам, приведенным ниже в описании и в формуле изобретения.

Помимо прочего, изобретение содержит клапанное устройство для питьевого контейнера и способ использования этого клапанного устройства.

В положении пользования клапан связан, по меньшей мере, с одним отверстием в перегородке, которая соединена с питьевым контейнером. Перегородка может быть частью самого питьевого контейнера или частью стенки колпачка, которая связана с питьевым контейнером, герметично закрывая жидкость, находящуюся в нем под давлением. Эта перегородка действует как разделитель между внутренним пространством питьевого контейнера и его наружным окружением. Клапан устроен так, чтобы открываться и закрываться при вытекании жидкости из питьевого контейнера, причем жидкость вытекает из наружного, питьевого отверстия. Желательно, чтобы питьевое отверстие располагалось в питьевом рыльце, соломинке или ином подходящем питьевом устройстве. Таким образом, клапанное устройство, соответствующее настоящему изобретению, может быть выполнено съемным по отношению к питьевому контейнеру.

В принципе, большинство клапанов состоит из приводного элемента и запирающего (укупоривающего) элемента, при этом приводной элемент связан с запирающим элементом и может перемещать последний между открытым и закрытым положениями. Приводной элемент содержит средства приведения его в действие и, по меньшей мере, один связующий элемент, например распорку, или, по меньшей мере, один шток для передачи приводного движения к укупоривающему элементу. Например, шток может быть пропущен через отверстие в указанной перегородке или несколько штоков могут быть пропущены каждый через свое отверстие в перегородке, при этом каждый такой шток приводит в действие укупоривающий элемент, который закрывает в перегородке свое отверстие. Укупоривающий элемент, например головка клапана, крепится к штоку клапана и с определенным усилием прижимается к перегородке. Указанное усилие обеспечивается, например, эластичным элементом, прикрепленным к штоку клапана, или же усилие обеспечивается формой приводного элемента.

Настоящее изобретение основано на использовании приводного элемента, активируемого посредством давления, а также на том, что именно усилие давления перемещает укупоривающий элемент в открытое положение для вытекания жидкости. В этом нет ничего нового по сравнению с клапанными устройствами, описанными в GB 1453968 и US 5607073.

Однако приводной элемент, соответствующий настоящему изобретению, существенно отличается от аналогичных известных устройств тем, что он уравновешивается давлением Р1 снаружи питьевого контейнера, а также тем, что приводной элемент открывает выпуск жидкости всякий раз, когда давление Р2 в питьевом отверстии становится на заданную величину ниже наружного давления Р1. Благодаря тому что приводной элемент уравновешивается наружным давлением Р1, а не давлением Р3 внутри питьевого контейнера, срабатывание клапана в принципе не зависит от давления Р3 в контейнере. В связи с этим давление Р3 в контейнере может превосходить наружное давление Р1, но при этом открывания клапана и вытекания жидкости происходить не будет. В противоположность этому, клапанные устройства, соответствующие GB 1453968 и US 5607073, при соответствующих давлениях будут открываться и выпускать жидкость.

Желательно, чтобы давление Р2, пониженное на заданную величину относительно наружного давления Р1, создавалось пользователем путем всасывания воздуха, после чего жидкость вытекала бы через питьевое отверстие. Таким образом, в питьевом отверстии создается отрицательное давление Р2. Когда это отрицательное давление Р2 сопоставляется с наружным давлением Р1, создается результирующее разностное давление (Р1-Р2), перемещающее приводной элемент с усилием F1 открывания клапана, пока поддерживается разностное давление (Р1-Р2).

В соответствии с настоящим изобретением приводной элемент клапана включает в себя подвижную мембрану, сформированную на участке стенки вокруг продольной оси, при этом на мембране предусмотрена, по меньшей мере, одна гибкая зона. Мембрана устроена так, что имеет периферическую кромку, которая герметически присоединена к внешней стороне участка стенки и которая окружает отверстие (отверстия) участка стенки. Таким образом, между мембраной и участком стенки образуется камера. Под воздействием давления мембрана смещается так, что ее форма изменяется. Посредством указанного, по меньшей мере, одного связующего элемента изменение формы мембраны преобразуется в осевое, открывающее клапан усилие F1, которое передается к укупоривающему элементу и воздействует на него.

По крайней мере, в рабочем положении (в положении пользования, т.е. в положении контейнера, когда из него пьют) выходная сторона камеры герметически соединяется с указанным питьевым отверстием, так что в камеру может быть подано отрицательное давление Р2 и тем самым создано движущее мембрану разностное давление (Р1-Р2), которое открывает клапан, позволяя жидкости вытекать. Эффективное потребление жидкости из контейнера может осуществляться, если постоянно впускать воздух в питьевой контейнер. Однако это зависит от типа жидкости и от того, насколько давление внутри контейнера превышает наружное давление.

Клапанное устройство может быть связано с колпачком, который в рабочем положении соединяется с питьевым контейнером или крышкой. Колпачку может быть придана форма рыльца или соска, или он может быть оснащен рыльцем или соском, через которые пользователь может приводить в действие клапанное устройство и пить жидкость из контейнера. Если колпачок присоединяется к питьевому контейнеру герметично, то в колпачке должна быть предусмотрена возможность впуска и выпуска воздуха с наружной стороны мембраны, например в колпачке должно иметься, по меньшей мере, одно отверстие. Возможно получение управляемой временной задержки срабатывания клапанного устройства путем подбора размера указанного, по меньшей мере, одного отверстия для впуска и выпуска воздуха и/или подбора количества таких отверстий. Подбором размера отверстия можно также погасить возможные колебания мембраны, которые могут возникнуть при использовании клапана. Указанное питьевое рыльце или сосок могут быть также расположены эксцентрически относительно центра колпачка, например, на чашке или стакане, имеющем большую верхнюю поверхность.

Например, указанный укупоривающий элемент может состоять из закрываемого носка или закрываемого кольца, которое может открываться или закрываться посредством приводного элемента, управляя вытеканием жидкости. Укупоривающий элемент может также состоять из головки клапана (клапанной головки) с подходящей уплотняющей поверхностью, которая герметично прилегает к седлу клапана, например к кольцевой зоне вокруг указанного отверстия в части стенки. Как вариант, клапанной головке может быть придана форма пробки с конической уплотняющей поверхностью, которая может располагаться в отверстии в части стенки, герметично закрывая его. Клапанная головка может быть изготовлена из мягкого материала или может быть снабжена отдельной специальной прокладкой для уплотнения седла клапана. Клапанная головка может также быть прикреплена к отдельному штоку через сферический шарнир. Таким образом, головка может перемещаться относительно штока клапана и компенсировать возможные неоднородности в указанном отверстии в части стенки. Отдельный шток клапана и/или клапанная головка позволяют использовать для этих двух деталей различные материалы и/или способы изготовления.

Чтобы центрировать шток клапана в отверстии в части стенки, это отверстие можно снабдить, например, направляющими элементами, выступающими из отверстия. С этой целью у клапана можно использовать шток, имеющий крестообразное поперечное сечение, или перфорированный и трубчатый шток. Кроме того, когда шток пропущен через указанное отверстие, обе эти конструкции позволяют жидкости протекать через него.

Дополнительно к указанному, по меньшей мере, одному связующему штоку или вместо него мембрана может быть усилена ребрами жесткости и/или иметь конструкцию, обеспечивающую необходимую жесткость. Например, на мембране может быть предусмотрено подходящее гофрирование. Благодаря этому мембрана может преобразовывать давление и передавать его в виде открывающего усилия F1, воздействующего на укупоривающий элемент клапана. Мембрана может также быть собрана из двух или большего числа частей, материал которых обладает различными свойствами. Например, в конструкции мембраны может быть одна гибкая зона из эластичного материала и одна связующая зона из жесткого материала. Клапанное устройство, соответствующее настоящему изобретению, может также быть собрано из одной или большего числа съемных деталей, что облегчает их очистку и/или замену.

Если обеспечить такую форму мембраны, чтобы присутствовал, по меньшей мере, один эластичный выступ, который сообщается с указанной камерой, то можно обеспечить дополнительную защиту от пролива жидкости, оставшейся в клапанном устройстве. При пользовании питьевым контейнером указанный выступ (выступы) подвергается (подвергаются) действию такого же отрицательного давления Р2, что и давление в камере с внутренней стороны мембраны. Таким образом, когда клапан открыт, выступ (выступы) сжимается (сжимаются). Когда действие отрицательного давления Р2 прекращается и давление выравнивается с наружным давлением Р1, выступ (выступы), благодаря упругости, расширяется (расширяются), всасывая, таким образом, остатки жидкости из питьевого отверстия, питьевого рыльца, питьевой соломинки или иного питьевого устройства, связанного с питьевым отверстием.

Дополнительные, подробные сведения по настоящему изобретению представлены в следующих примерах, соответствующих различным вариантам его осуществления.

Ниже приведены описания нескольких вариантов осуществления настоящего изобретения, которые не носят ограничительного характера. Элементы, раскрытые в примерах, могут быть использованы и в дополнительных сочетаниях, помимо тех, которые описаны в примерах. Например, все варианты клапанного устройства, соответствующего настоящему изобретению, могут быть использованы в различных вариантах колпачков и питьевых контейнеров. Соответственно, могут быть использованы все варианты соединения между соответствующими частями клапанного устройства и различными вариантами колпачков и питьевых контейнеров.

Краткое описание чертежей

Примеры осуществления изобретения иллюстрируются следующими чертежами.

Фиг.1а-1b изображают колпачок для питьевого контейнера, оснащенный клапанным устройством, соответствующим настоящему изобретению. Данные фигуры иллюстрируют принцип действия клапанного устройства, при этом фиг.1а изображает устройство в закрытом положении, а фиг.1b - в открытом положении.

Фиг.2 также изображает колпачок для питьевого контейнера, причем колпачок оснащен одним из вариантов клапанного устройства, соответствующего настоящему изобретению, а само клапанное устройство соединено с крышкой, имеющей питьевое рыльце и съемный защитный наконечник.

Фиг.2а-2b изображают фрагмент поперечного сечения места соединения периферии крышки и защитного наконечника, соответствующих фиг.2, при этом фиг.2а изображает наконечник присоединенным к крышке, а фиг.2b изображает наконечник отсоединенным от крышки.

Фиг.3 изображает фрагмент поперечного сечения центральной части клапанного устройства, соответствующего фиг.2.

Фиг.4а-4b изображают колпачки, соответствующие фиг.2, установленными на бутылку, причем каждый колпачок оснащен крышкой и съемным защитным наконечником. Представлены два различных варианта питьевого рыльца колпачка.

Фиг.5а-27е изображают дополнительные варианты клапанного устройства, соответствующего настоящему изобретению.

Следует добавить, что приведенные фигуры носят схематичный характер и могут содержать искажения как формы, так и относительных размеров. Подобные детали обозначены на чертежах, в основном, одинаковыми цифровыми обозначениями.

Осуществление изобретения

На фиг.1а-1b иллюстрируется принцип действия клапанного устройства, соответствующего настоящему изобретению. На фигурах изображен питьевой контейнер в виде бутылки 2, горловина 4 которой оснащена колпачком 6. Бутылка 2 обладает внутренним давлением Р3, которое может быть больше наружного по отношению к бутылке 2 давления Р1, например, когда бутылка 2 содержит газированную жидкость. Внутри колпачок 6 снабжен участком разделительной стенки в виде концентрической плоской перегородки 8 с центральным отверстием 10. Перегородка 8 сформирована вокруг продольной оси 11 колпачка 6. Между перегородкой 8 и торцевой стенкой 14 колпачка 6 расположена концентрическая мембрана 12. По своей периферической кромке 15 (краю) мембрана 12 герметически соединена с боковой стенкой 16 колпачка 6, при этом на мембране 12 предусмотрена гибкая зона в виде периферического, концентричного, кольцевого гофра 18. Когда мембрана 12 перемещается, гофр 18 мембраны эластично деформируется.

К внутренней стороне 22 мембраны 12, в ее центре, присоединен шток 20. Шток 20 расположен вдоль продольной оси 11, проходя через указанное отверстие 10 перегородки 8, при этом поперечный размер штока 20 меньше, чем диаметр отверстия 10. На своем свободном конце шток 20 снабжен плоской клапанной головкой 26, которая должна плотно прилегать к седлу 28 клапана на внутренней стороне 30 перегородки 8. Таким образом, в колпачке 6, между перегородкой 8 и мембраной 12, образуется камера 32 всасывания, которая сообщается с питьевым отверстием 34 в боковой стенке 16 колпачка 6. Питьевым отверстием 34 в данном случае считается питьевой канал в виде короткой трубки 36. Между мембраной 12 и указанной торцевой стенкой 14 имеется наружная камера 38, которая соединена с дренажным отверстием 40 колпачка 6, так что давление в камере 38 равно наружному давлению Р1. Благодаря этому наружная камера 38 работает в качестве защитной крышки для мембраны 12.

Клапанное устройство приводится в действие за счет всасывания через питьевое отверстие 34, в силу чего в камере 32 всасывания создается пониженное давление Р2. Как следствие, на мембрану 12 будет воздействовать результирующее разностное давление (Р1-Р2) с усилием F1 давления, которое передается на головку 26 клапана через шток 20. Если усилие F1 давления окажется больше противоположно направленного усилия F2, создаваемого потенциально более высоким давлением Р3 внутри бутылки 2, мембрана 12 будет смещена в направлении отверстия 10, при этом на верхнюю поверхность 42 клапанной головки 26 будет воздействовать давление Р3. Таким образом, шток 20 и клапанная головка 26 переместятся в открытое положение (см. фиг.1b). Когда воздействие пониженного давления Р2 и усилия F1 прекратится, мембрана 12, за счет своего гибкого участка, вернется в неактивное положение и остановит вытекание жидкости (см. фиг.1а).

Если в бутылке 2 присутствует повышенное давление Р3, то площадь поверхности внутренней стороны 22 мембраны 12, которая попадает под воздействие пониженного давления, должна быть существенно больше площади поверхности 42 клапанной головки 26, на которую действует повышенное давление. При правильном выборе соотношения площадей этих поверхностей 22, 42, пользователь, всасывая, может открывать клапан, создавая умеренное пониженное давление Р2 в камере 32 всасывания, даже при относительно высоком повышенном давлении Р3 внутри бутылки 2.

На фиг.2 и фиг.3 изображены предпочтительные варианты осуществления клапанного устройства, соответствующего настоящему изобретению, причем устройство располагается в наружном корпусе 46 колпачка 6 и является разборным. На фиг.3 показан увеличенный фрагмент поперечного сечения клапанного устройства. На этих фигурах также показан колпачок 6, снабженный участком стенки в виде концентрической и плоской перегородки 8 с центральным отверстием 10. Таким образом, колпачок 6 устроен так, что в нем имеются наружная часть и внутренняя часть. Наружный корпус 46 сформирован концентрично вокруг продольной оси 11 колпачка 6, и ось 11 совпадает с осью отверстия 10 в перегородке. Корпус 46 находится между перегородкой 8 и наружным выступом 47 боковой стенки 16 колпачка 6. Плоская мембрана 48 расположена концентрично внутри корпуса 46 и перпендикулярно оси 11. Мембрана 48 прикреплена к периферическому съемному установочному кольцу 49, которое закреплено в корпусе 46 и обеспечивает герметичность. Для обеспечения герметичности каждая сторона установочного кольца 49 снабжена прокладкой 50, 51. Мембрана 48 снабжена также периферическим гофром 18.

Мембрана 48 снабжена также центральным питьевым отверстием в виде выпускного отверстия 52. В этом выпускном отверстии 52 располагается шток 20, который выступает из него в осевом направлении, проходя через отверстие 10 в перегородке 8. Шток 20 прикреплен к стенке мембраны по окружности отверстия 52 посредством радиальных пластин (ребер) 54, так что, когда клапан открыт, жидкость имеет возможность проходить через отверстие 52. К свободному концу штока 20 через сферический шарнир 55 прикреплена коническая клапанная головка 56. По своей окружности клапанная головка 56 выполнена в виде гибкой конической прокладки 57, которая может садиться на поверхность внутренней стороны 30 перегородки 8, окружая отверстие 10 и герметично закрывая его.

С наружной стороны 58 и вокруг выпускного отверстия 52 мембрана 48 снабжена гибким кольцевым уплотнением 60. Уплотнение 60 также оснащено внутренним соединительным кольцом 62. Кольцо 62 герметично садится в кольцевую канавку 64, окружая участок 65 первого конца концентрического питьевого канала 66 в отдельной крышке 68; при этом кольцо 62 может сниматься с кольцевой канавки. Участок 67 второго конца питьевого канала 66 крышки 68 выполнен в форме питьевого рыльца 70. Кроме того, внешняя часть корпуса 72 крышки и внутренний участок выступа 47 колпачка снабжены сопряженными соединительными канавками 73. Благодаря этому крышка 68 может быть съемной и прикрепляться к корпусу 46 колпачка и к внешней стороне мембраны 48. При таком соединении корпус 72 крышки прижат к установочному кольцу 49 мембраны 48 и прокладкам 50, 51, обеспечивая герметически плотное соединение мембраны 48 с перегородкой 8. В то же самое время указанный питьевой канал 66 герметично соединяется с выпускным отверстием 52 мембраны 48 и может сниматься с нее.

Крышка 68 снабжена дренажным отверстием 74, которое ведет в наружную камеру 75, расположенную между мембраной 48 и крышкой 68, благодаря чему давление в камере 75 может быть уравнено с наружным давлением Р1. Мембрана 48 также размещена на некотором расстоянии от перегородки 8, так что между мембраной 48 и перегородкой 8 существует камера 76 всасывания. Когда через питьевое рыльце 70 в камеру всасывания 76 подается пониженное давление Р2, мембрана 48 перемещается в направлении перегородки 8, в силу чего шток 20 и клапанная головка 56 смещаются и клапан открывается, выпуская жидкость.

Кроме того, колпачок 6 (см. фиг.2) снабжен внутренней резьбой 77 и стопорным кольцом 78, предотвращающим отвинчивание, со стопорными лепестками 80. Такое же устройство имеется и в известных устройствах. Лепестки 80 выполнены так, что сцепляются с шипами (не показаны) на питьевом контейнере, тем самым предотвращая случайное отвинчивание колпачка 6 от бутылки. Стопорное кольцо 78 действует как запечатывающий механизм, расположенный между питьевым контейнером 2 и колпачком 6. Чтобы сломать запечатывающий механизм, к внешней поверхности колпачка 6 необходимо приложить значительное крутящее усилие. Сломанный запечатывающий механизм указывает на то, что питьевой контейнер ранее открывали.

Однако такая индикация открывания контейнера недостаточна, если питьевой контейнер 2 оснащен колпачком 6 с питьевым рыльцем 70, через которое жидкость может вытекать из контейнера 2. Поэтому, крышку 68 колпачка 6 и его питьевое рыльце 70 можно снабдить защитным устройством в виде защитного наконечника 82, который может закрывать крышку 68. Это защитное устройство показано на фиг.2, причем фиг.2а и фиг.2b изображают фрагмент наконечника 82 и крышки 68. Крышка 68 и наконечник 82 соединены друг с другом на основном соединительном участке 84, на питьевом рыльце 70 и на вспомогательном соединительном участке 86, который расположен по окружности на периферии наконечника 82, причем наконечник 82 может сниматься с крышки 68. На основном соединительном участке 84 крышка 68 и наконечник 82 соединены посредством сопряженных соединительных элементов фланцевого соединения 88. На вспомогательном соединительном участке 86 крышка 68 и наконечник 82 соединены посредством сопряженных канавки 90 и гребня 91, которые направлены, по существу, радиально. До момента, когда при первом снятии наконечника 82 канавка 90 будет сдернута с гребня 91, крышка 68 и наконечник 82 соединены между собой на вспомогательном соединительном участке 86 (см. фиг.2а). Впоследствии их взаимное соединение обеспечивается только основным соединительным участком 84 (см. фиг.2b). Это свидетельствует о том, что питьевой контейнер 2 ранее открывали.

На фиг.5а-12b показаны, в частности, мембрана 92 другой формы, а также другие варианты осуществления штока и укупоривающего элемента. На всех этих фигурах клапанное устройство окружено отдельной крышкой 94, которая по форме отличается от крышки 68, показанной на фиг.2 и 3. Посредством защелки 99 крышка 94 герметично соединяется с участком разделительной перегородки 8. Крышка 94 снабжена дренажным отверстием 74, которое ведет в наружную камеру 98, за счет чего камера 98 и мембрана 92 сообщаются с наружной средой, так что давление в камере 98 может быть уравнено с наружным давлением Р1.

Фигуры 5а-9b изображают крышку 94, герметично соединенную с перегородкой 8 колпачка 6. На фиг.10-12b крышка 94 герметично соединяется с частью разделительной перегородки 8 между клапанным устройством и питьевым контейнером 2. В дальнейшем часть разделительной перегородки 8 будет именоваться упрощенным термином "перегородка". Кроме того, на фигурах 5а-12b крышке 94 придана форма питьевого рыльца 100, окружающего центральный питьевой канал 102.

На фигурах 5а-12b мембрана 92, выполненная плоской со своей внутренней стороны 22, расположена перпендикулярно продольной оси 11, при этом на своем плоском участке мембрана 92 относительно жесткая. Кроме того, на этой мембране 92 наружная сторона 58 выпускного отверстия 52 окружена гибким кольцевым уплотнением 104 с внутренним соединительным кольцом 106, причем оба элемента 104, 106 по форме несколько отличаются от соответствующих элементов на фиг.2 и фиг.3. Соединительное кольцо 106 герметично окружает участок 108 первого конца питьевого канала 102 и может с него сниматься, в то время как участок 110 второго конца питьевого канала 102 соединен с крышкой 94. По периферической кромке 15 на мембране 92 предусмотрен выступающий в осевом направлении гибкий кольцевой участок 112, который обладает эластичностью и может сжиматься в осевом направлении. При этом осевое сжатие заставляет кольцевой участок 112 изгибаться радиально, в наружном направлении. Кольцевой участок 112 задает также расстояние между мембраной 92 и перегородкой 8, которое определяет камеру 114 всасывания клапанного устройства. Указанное сжатие вызывается заданным пониженным давлением Р2 в камере 114 всасывания, после снятия которого гибкий кольцевой участок 112 выпрямляется в осевом направлении. Чтобы обеспечить осевую упругость, кольцевой участок 112 по его окружности можно снабдить ориентированными в осевом направлении упругими, гибкими ребрами 116 (см. фиг.5а-5b). Такие ребра 116 служат для создания определенного сопротивления осевому сжатию мембраны 92, при этом ребра 116 обладают гибкостью в радиальном направлении. После сжатия упругие ребра 116 распрямляют кольцевой участок 112 в осевом направлении.

Как уже упоминалось, на фигурах 5а-12b показаны также различные типы укупоривающих (запирающих) элементов и различные типы штоков, жестко присоединенных к выпускному отверстию 52 мембраны 92. За исключением фиг.6а-6b, на остальных фигурах показан только один шток, расположенный в выпускном отверстии 52.

На фиг.5а-5b, фиг.9а-9b, фиг.10 и фиг.12а-12b выпускное отверстие 52 снабжено штоком 118, который имеет крестообразное поперечное сечение и который прикреплен к стенке мембраны вокруг отверстия 52, при этом форма штока 118 позволяет жидкости беспрепятственно протекать через выпускное отверстие 52.

На фиг.5а-5b и фиг.10 свободный конец штока 118 оснащен плоской клапанной головкой 120, которая по своей окружности имеет гибкое конусообразное уплотнение 122. На фиг.5а и фиг.10 клапан изображен в закрытом положении, в то время как на фиг.5b клапан показан в открытом положении, в котором кольцевой участок 112 сжат, а ребра 116 изогнуты радиально в направлении продольной оси 11.

На фиг.9а-9b свободный конец штока 118 оснащен клапанной головкой 124 в форме пробки, которая, когда клапан закрыт, плотно прилегает к кольцевому уплотнению 126, сформированному на окружности отверстия 10 перегородки 8 (фиг.9а). Когда клапан открыт, шток 118 и клапанная головка 124 задвинуты в питьевой контейнер 2 (фиг.9b).

На фиг.12а-12b свободный конец штока 118 снабжен острием 128. В то же время перегородка 8 выполнена так, что на ней имеется зона 130 упругой деформации, расположенная напротив острия 128. Зона 130 упругой деформации состоит из полностью или частично сквозных прорезей 132, выполненных в виде креста 134 в перегородке 8, причем крест 134 выступает в сторону питьевого контейнера 2. Клапан открывается, когда со стороны мембраны 92 на острие 128 штока передается открывающее усилие F1, раздвигающее прорези 132 (см. фиг.12b). Когда действие усилия F1 прекращается, стенки прорезей 132 за счет упругости смыкаются друг с другом (см. фиг.12а).

На фиг.7а-7b выпускное отверстие 52 снабжено трубчатым штоком 136, в стенке которого предусмотрено, по меньшей мере, одно отверстие 138, позволяющее жидкости перетекать между питьевым контейнером 2 и питьевым каналом 102 и двигаться в направлении камеры 114 всасывания. На своем свободном конце шток 136 оснащен плоской клапанной головкой 120 с кольцевым уплотнением 122. На фиг.7а и фиг.7b клапан показан соответственно в закрытом и открытом положениях.

На фиг.8а-8b выпускное отверстие 52 также снабжено штоком 140, имеющим крестообразное поперечное сечение и прикрепленным к стенке мембраны посредством радиальных ребер 54. Свободный конец штока 140 оснащен острием 142, которое через отверстие 10 перегородки 8 выступает в сторону витков 144 спирали, закрывающей отверстие 10, причем витки 144 спирали образуют укупоривающий элемент клапана. В витках 144 создано предварительное напряжение, и, когда витки находятся в неактивном состоянии, они плотно прилегают друг к другу, обеспечивая герметичность (см. фиг.8а). Когда для приведения мембраны 92 в действие к камере 114 всасывания прикладывается пониженное давление Р2, острие 142 штока надавливает в осевом направлении на центральный участок витков 144 спирали. В результате витки 144 раздвигаются и подаются в направлении питьевого контейнера 2, так что клапан открывается, выпуская жидкость (см. фиг.8b). Желательно, чтобы витки 144 спирали формировались как часть перегородки 8.

На фиг.11а-11b показан также шток 146, прикрепленный к стенке мембраны посредством радиальных ребер 54. Средняя часть отдельного эксцентрически расположенного откидного уплотнения 148 соединена с опорным выступом 150 на внутренней стороне 30 перегородки 8 и может с этого выступа сниматься. В закрытом положении клапана первый наружный сегмент 152 уплотнения 148 закрывает отверстие 10 перегородки 8 (см. фиг.11а). Клапан открывается, когда шток 146 отгибает сегмент 152 уплотнения в направлении питьевого контейнера 2 (см. фиг.11b).

На фиг.6а-6b показана средняя часть такого же съемного откидного уплотнения 148, соединенного с опорным выступом 150 на внутренней стороне 30 перегородки 8. Однако опорный выступ 150 совмещен с осью 11. Кроме того, перегородка 8 выполнена с двумя отверстиями 10, 10', причем оба отверстия закрываются откидным уплотнением 148. Отверстие 10 закрывается первым наружным сегментом 152 уплотнения, в то время как противоположный, второй наружный сегмент 154 уплотнения закрывает отверстие 10'. Первый шток 156 и второй шток 158 присоединены к внутренней стороне 22 мембраны 92 и расположены вокруг выпускного отверстия 52. Штоки 156, 158 проходят соответственно через отверстия 10, 10' перегородки и имеют различную длину. При воздействии на мембрану 92 с целью открытия клапана первый, более длинный шток 156 вначале входит в контакт с первым сегментом 152 уплотнения и смещает его, тем самым инициируя истечение жидкости через отверстие 10. При дальнейшем осевом перемещении мембраны 92 на открытие клапана второй, более короткий шток 158 также входит в контакт со вторым сегментом 154 уплотнения и смещает его. При этом клапан открывается ступенчато и постепенно, что может оказаться особенно полезным, когда давление Р3 в питьевом контейнере 2 велико.

На фиг.13а-18с показаны варианты осуществления изобретения, в которых, в отличие от ранее рассмотренных, мембране клапанного устройства придана форма питьевого рыльца, охватывающего центральный питьевой канал. На фиг.5а-12b этими компонентами оснащена крышка 94. Более того, на фиг.13а-15е указанная перегородка 8 совпадает с торцевой стенкой колпачка 6, в то время как на фиг.16а-18с перегородка 8 образует часть питьевого контейнера 2.

На фиг.13а-18 мембрана сформирована вместе с центральным коротким патрубком, ориентированным вдоль ее оси. Данный патрубок образует наружный питьевой канал и определяет питьевое отверстие мембраны, при этом часть патрубка с одного конца неподвижно прикреплена к верхней части мембраны. Кроме того, по форме мембрана выполнена в виде питьевого рыльца, которое окружает патрубок мембраны, а сама мембрана по своей окружности герметично соединена с перегородкой 8. Тем самым мембрана определяет камеру всасывания, внутрь которой выступает патрубок мембраны. На всех этих фигурах участок свободного конца патрубка мембраны соединяется с крестообразным штоком 118, так что обеспечивается возможность свободного протекания жидкости. Шток 118 пропущен через отверстие 10 перегородки 8, при этом свободный конец штока 118 оснащен клапанной головкой 120 с кольцевым уплотнением 122.

На фиг.13а-14 мембрана 160 сформирована вместе с наружным, цилиндрическим питьевым рыльцем 162, окружающим центральный, выступающий в осевом направлении патрубок 164 мембраны, к которому прикреплен крестообразный шток 118, так что обеспечивается возможность свободного протекания жидкости. Мембрана 160 также оснащена гибким кольцевым участком 166, который выступает в осевом направлении, соединяясь с питьевым рыльцем 162 через радиально выступающий участок 167 мембраны, и который герметически соединяется с колпачком 6 посредством защелки 99. Тем самым мембрана 160 определяет камеру 168 всасывания. Конструкция кольцевого участка 166 обеспечивает его упругость и возможность осевого сжатия, при этом во время осевого сжатия кольцевой участок 166 изгибается радиально в направлении продольной оси 11. Благодаря этому клапан открывается и выпускает жидкость. Чтобы предотвратить сл