Одноходовой клапан для выдачи жидкотекучего материала

Одноходовой клапан для выдачи жидкотекучего материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к одноходовому клапану для выдачи жидкотекучего материала из предпочтительно обладающей способностью сокращаться в объеме емкости с крышкой, которая насажена на горлышко емкости и имеет выходное отверстие для материала.

Под обладающей способностью сокращаться в объеме емкости может пониматься, например, жесткий внешний контейнер с выполненной из мягкого материала внутренней емкостью или внутренним пакетом, который после выдачи части жидкотекучего материала каждый раз соответственно сжимается, причем для выравнивания давления между жестким внешним контейнером и внутренней емкостью во внешнем контейнере предусмотрены отверстия для выравнивания давления. Емкость может быть, однако, также одностенной и иметь, например, форму трубки, которая для выдачи материала постепенно сжимается. В качестве другого примера емкости, обладающей способностью сокращаться в объеме, можно было бы назвать емкость типа сильфона, которая постепенно складывается по мере выдачи материала, а также шприц, объем которого может сокращаться благодаря продвижению поршня шприца. Понятно, что вышеперечисленное приведено лишь в качестве примера.

Емкость, однако, не должна быть сокращаемой в объеме. Выравнивание может также достигаться с помощью поступающего воздуха, который проходит через фильтр (стерилизующий фильтр).

Жидкотекучий материал может быть жидким или представлять собой крем, гель, мазь или другое вещество с высокой в случае необходимости вязкостью.

Одноходовой клапан рассматриваемого типа предусмотрен для того, чтобы жидкотекучее содержимое емкости выдавать в отдельных количествах или дозах, причем в зависимости от случая применения можно осуществлять раздельную дозированную выдачу жидкотекучего содержимого в течение длительного промежутка времени.

При выдаче большого числа видов жидкотекучих материалов важно, чтобы остающийся в емкости материал не был подвержен отрицательному влиянию проникающих посторонних частиц, будь то микроорганизмы или неорганические или органические загрязнения. Это определяет качество, прежде всего, фармацевтических, а также, например, косметических жидкотекучих материалов, но касается также веществ, причисляемых, например, к продуктам питания. На этом основании выдаваемый из емкости объем материала нельзя компенсировать за счет поступления в емкость воздуха, если нужно предотвратить контакт остающегося содержимого емкости с бактериями, пылью, влагой и т.д., отчего - как упомянуто выше - у рассматриваемой здесь емкости объем сокращается по мере выдачи материала. Следует, прежде всего, обеспечить, чтобы через отверстие емкости не проникали никакие микроорганизмы и не загрязняли остающееся содержимое емкости.

В основе данного изобретения лежит задача предложить одноходовой клапан рассмотренного типа, при котором остается максимально гарантированной стерильность остающегося в емкости жидкотекучего материала.

Эта задача в соответствии с изобретением решается отличительными признаками пункта 1 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Одноходовой клапан согласно изобретению содержит седло клапана, которое выполнено из жесткой пластмассы, как, например, полиэтилен/полипропилен, и расположено в горлышке емкости.

Если емкость имеет, например, форму сплошной трубы, то седло клапана вставлено в концевой участок емкости.

Седло клапана содержит тело основания, которое прилегает к внутренней стенке горлышка емкости и содержит, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, которое - при его открытии - позволяет жидкотекучему материалу проходить в направлении выходного отверстия емкости. Седло клапана дополнительно имеет соединенный с телом основания выступ, который проходит в осевом направлении горлышка емкости к выходному отверстию емкости.

Кроме того, одноходовой клапан согласно изобретению содержит упругое уплотнение, которое имеет кольцевой участок, перекрывающий, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, и выполненный заодно с ним, имеющий форму втулки участок, который окружает на некотором радиальном расстоянии расположенный предпочтительно соосно с горлышком емкости выступ, за исключением концевого участка, имеющего форму втулки, который в закрытом состоянии клапана прилегает к концевому участку выступа предпочтительно внутри выходного отверстия емкости. Кольцевой участок упругого уплотнения при этом прижат к седлу клапана радиально снаружи, по меньшей мере, одного сквозного отверстия седла клапана.

Кроме того, одноходовой клапан предпочтительно содержит стерилизационное устройство, которое расположено в промежуточном пространстве между выступом седла клапана и имеющим форму втулки участком упругого уплотнения и оказывает бактерицидное действие на возможно проникающие бактерии и т.п.

Стерилизационное устройство может предпочтительно представлять собой спиральный стерилизационный элемент, который окружает выступ, или оно может быть образовано путем нанесения покрытия олигодинамически действующими металлами или веществами, обладающими бактерицидным действием, на, по меньшей мере, части седла клапана и/или уплотнения.

В одноходовом клапане согласно изобретению седло клапана перекрывает вплоть до его, по меньшей мере, одного сквозного отверстия горлышко емкости или - если такового не имеется - находящееся перед выходным отверстием поперечное сечение емкости. В закрытом состоянии клапана упругое уплотнение плотно прилегает к телу основания седла клапана, так как оно предпочтительно своей кольцевой внешней областью поддерживается в контакте с седлом клапана, преимущественно прижато к седлу клапана с помощью кольцеобразного выступа крышки емкости. Плоско наложенное на тело основания седла клапана упругое уплотнение закрывает таким образом, по меньшей мере, одно сквозное отверстие седла клапана.

Кроме того, упругое уплотнение плотно прилегает концевым участком своего имеющего форму втулки участка к концу головки, имеющего предпочтительно форму штифта выступа, а именно внутри выходного отверстия емкости, таким образом, что это выходное отверстие в закрытом состоянии клапана плотно закрыто. Из-за плотного прилегания к имеющему форму штифта или шипа выступу седла клапана этим также обеспечивается, что загрязнения не могут проникнуть снаружи между выступом и имеющим форму втулки участком уплотнения.

Если, предпочтительно путем приложения внешнего усилия к емкости, оказывается давление на содержимое емкости, то жидкотекучий материал выдавливается через, по меньшей мере, одно сквозное отверстие седла клапана к расположенному на нем кольцевому участку упругого уплотнения, благодаря чему оно приподнимается от тела основания седла клапана. Это приводит одновременно к тому, что концевой участок имеющего форму втулки участка упругого уплотнения отрывается от концевого участка выступа седла клапана, т.е. перемещается в осевом направлении горлышка емкости и при этом предпочтительно выступает из выходного отверстия емкости. Тем самым для жидкотекучего материала, который прошел через, по меньшей мере, одно сквозное отверстие седла клапана, освобождается путь для протекания через выходное отверстие емкости.

Если больше не оказывается никакого давления на содержимое емкости, то уплотнение, вследствие своей упругости, возвращается в свое исходное положение, в котором, по меньшей мере, одно сквозное отверстие седла клапана и выходное отверстие емкости закрыты.

Даже если через область отверстия емкости в промежуточное пространство между упругим уплотнением и седлом клапана проникают микроорганизмы, то расположенный там стерилизационный элемент эффективно препятствуют опасному размножению микроорганизмов, так что обеспечивается стерильность содержимого емкости. Это относится как к остающемуся между уплотнением и седлом клапана текучему материалу, так и к содержимому емкости, остающемуся под одноходовым клапаном.

Жидкотекучий материал может выдаваться не только при оказании давления на содержимое емкости, но и соответствующим образом также благодаря тому, что снаружи оказывается пониженное давление на упругое уплотнение и - после его открытия - на содержимое емкости.

Дальнейшие подробности изобретения предусматривают, что тело основания седла клапана радиально снаружи выступа содержит многие сквозные отверстия, которые должны быть равномерно распределены по окружности. Для этого сквозные отверстия могут иметь, например, форму дугообразных прорезей.

Предпочтительно предусмотрено, что тело основания седла клапана имеет диск основания, через который проходит, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, и прилегающую к внутренней стенке горлышка емкости окружную стенку, которая окружающим ее снаружи кольцевым буртиком наложена на краевую кромку горлышка емкости. При этом окружная стенка, в общем как и горлышко емкости, имеет цилиндрическую с круглым поперечным сечением форму. На верхний край окружной стенки седла клапана накладывается крышка емкости, благодаря чему фиксируется седло клапана.

Под крышкой может пониматься крышка с резьбой. Крышка может быть, однако, защелкивающейся на горлышке емкости.

Расположенный предпочтительно соосно с плоским диском основания седла клапана выступ, в общем, имеет форму штифта или шипа, но может иметь цилиндрическую форму с круглым поперечным сечением с предпочтительно конически сходящимся концевым участком.

Альтернативно выступ может иметь в продольном сечении дугообразный контур, при этом речь может идти также о других формах, в то время как концевой участок выступа предоставляет соответствующую уплотняющую поверхность для имеющего форму втулки участка упругого уплотнения.

Предпочтительно предусмотрено, что верхняя кромка выступа седла клапана расположена внутри отверстия емкости, причем предпочтительно она соосна с верхней стороной крышки. При этом подразумевается, что диаметр концевого участка выступа меньше диаметра отверстия емкости, поскольку в кольцеобразном промежуточном пространстве расположен концевой участок выполненного в форме втулки участка упругого уплотнения.

Кольцевой участок упругого уплотнения имеет также предпочтительно плоскую форму и поддерживается в области своего окружного края в контакте с плоским диском основания седла клапана. Предпочтительно предусмотрено, что крышка емкости имеет кольцевой выступ, который прижимает упругое уплотнение в указанной выше области к седлу клапана. Кольцевой участок уплотнения может, однако, поддерживаться на седле клапана также с помощью других средств, например приклеиваться.

Примыкающий к кольцевому участку уплотнения имеющий форму втулки участок, который сформирован также соосно, может быть в продольном сечении выполнен, исходя от кольцевого участка, вначале в форме цилиндра круглого поперечного сечения, а затем в виде конуса. В качестве альтернативы имеющий форму втулки участок в продольном сечении может иметь дугообразный контур.

Концевой участок имеющего форму втулки участка упругого уплотнения имеет совпадающий с окружной поверхностью участка головки выступа внутренний контур и внешней поверхностью прилегает к стенке отверстия емкости, причем поперечное сечение стенки концевого участка, выполненного в форме втулки участка, по существу, имеет клинообразную форму. Этот расширяющийся в поперечном сечении в направлении конца, по существу, клинообразный участок закрывает в закрытом состоянии клапана кольцевой зазор между участком головки выступа седла клапана и внутренней стенкой отверстия емкости, причем форма поперечного сечения способствует плотному закупориванию вследствие действия возвратной силы упругого материала уплотнения.

Плотное закупоривание может дополнительно обеспечиваться также благодаря тому, что концевой участок, имеющий форму втулки участка уплотнения, отжимается обратно вручную, если уплотнение не возвращается самостоятельно в полностью закрытое состояние, что при известных условиях может иметь место у высоковязких материалов.

Расположенный в промежуточном пространстве (мертвый объем) между уплотнением и седлом клапана стерилизационный элемент окружает выступ седла клапана предпочтительно в форме спирали. При этом размеры целесообразно выбраны таким образом, что стерилизационный элемент, который может иметь форму винтовой пружины, у верхней концевой области выступа контактирует как с ним, так и с выполненным в виде втулки участком уплотнения, так что возможно проникающие в выходное отверстие емкости микроорганизмы неизбежно контактируют со стерилизационным элементом, когда они перемещаются вниз. Таким образом, надежно исключается загрязнение микробами.

Стерилизационный элемент состоит из серебра или содержит серебряное покрытие, которое обладает бактерицидным действием. Вместо серебра применимы также другие оказывающие олигодинамическое действие металлы или бактерицидные вещества.

Другие детали изобретения следуют из нижеследующего описания предпочтительного варианта осуществления выполнения, а также посредством чертежей, на которых представлено:

Фиг.1 - подетальное представление компонентов одного варианта осуществления соответствующего изобретению одноходового клапана с соотнесенным с ним горлышком емкости и крышкой емкости;

Фиг.2А и 2В - вид сбоку и вид сверху корпуса клапана согласно фиг.1;

Фиг.3А и 3В - вид сбоку и вид сверху седла клапана согласно фиг.1;

Фиг.4А и 4В - вид сбоку и вид сверху крышки емкости согласно фиг.1;

Фиг.5А и 5В - продольный разрез через установленный на горлышке емкости одноходовой клапан согласно фиг.1 в закрытом и открытом состоянии.

Основными составляющими частями стерилизационного клапана являются седло 1 клапана, упругое уплотняющее тело 2 и - предпочтительно - стерилизационный элемент 3, который описанным ниже образом располагается в горлышке 4 емкости 5. Кроме того, с компонентами стерилизационного клапана взаимодействует выполненная специальным образом крышка 6 емкости.

Седло 1 клапана состоит из плоского диска 7 основания с примыкающей цилиндрической окружной стенкой 8, которая в монтажном положении плотно прилегает к внутренней стенке горлышка 4 емкости и заканчивается обращенным наружу кольцевым буртиком 9, который накладывается на верхнюю кромку горлышка 4 емкости.

Диск 7 основания содержит четыре сквозных дугообразных отверстия 10, которые равномерно распределены по окружности.

В центре круглого диска 7 основания сформирован выполненный в виде шипа выступ 11, который отходит от диска 7 основания под прямым углом и имеет форму цилиндра с круглым поперечным сечением, которая переходит в имеющий форму усеченного конуса концевой участок, выступающий над кольцевым буртиком 9.

Уплотнительный элемент 2, который состоит из упругой пластмассы, как и седло 1 клапана, изготовлен в виде единого целого и содержит плоский кольцевой участок 13, который на своем внутреннем в радиальном направлении окружном краю переходит в имеющий форму втулки участок 14, центральная продольная ось которого проходит перпендикулярно плоскости кольцевого участка 13. Имеющий форму втулки участок 14 - исходя из кольцевого участка 13 - состоит из первого имеющего форму круглого в поперечном сечении цилиндрического участка 15, сужающегося вверх в виде конуса среднего участка 16 и концевого участка 17, имеющего по своему внешнему контуру форму круглого в поперечном сечении цилиндра. Концевой участок 17 имеет непрерывно увеличивающуюся к своему свободному концу толщину стенки, так как ее внутренний контур проходит в виде конуса соосно с таковым участка 16. Верхняя кромка имеющего форму втулки участка обозначена позицией 18, в то время как верхняя кромка выступа 11 снабжена позицией 19.

Крышка 6 емкости 5 содержит верхнюю замыкающую стенку 20, а также имеющую, по существу, форму круглой в поперечном сечении цилиндрической окружной стенки 21. На внутренней стороне окружной стенки 21 образована плоская впадина 22, которая заканчивается у обращенного радиально внутрь кольцевого буртика 23, который образует верхнюю сторону обращенного наклонно внутрь окружного выступа 24. Этот выступ 24 захватывает снизу окружной внешний выступ 25 на внешней стороне горлышка 4 емкости, если крышка 6 защелкнута на горлышке 4 емкости.

Радиально внутри окружной стенки 21 на нижней стороне верхней замыкающей стенки 20 крышки 6 сформирован кольцевой выступ 26, который имеет такую протяженность, что он в монтажном положении стерилизационного клапана и крышки 6 прочно прижимает кольцевой участок 13 уплотнительного тела 2 к диску 7 основания седла 1 клапана.

В центре верхней замыкающей стенки 20 крышки 6 находится круглое выходное отверстие 27 для заключенного в емкости жидкотекучего материала. Выходное отверстие 27 сначала немного сужается в направлении от верхней стороны 28 крышки 6, чтобы затем после закругления 29 постепенно стать шире. При этом краевой контур выходного отверстия 27 в продольном сечении от верхней стороны 28 крышки 6, сначала проходит дугообразно вовнутрь, а потом наружу, где примыкает к обращенному наклонно наружу участку. В области самого узкого места выходное отверстие 27 плавно скруглено.

Фиг.5А и 5В показывают, что снабженный серебряным покрытием стерилизационный элемент 3, который имеет форму винтовой спирали или спиральной пружины, окружает с небольшим зазором выступ 11 седла 1 клапана. Ограниченное выполненным в форме втулки участком 14 уплотнительного элемента 2 и выступом 11 полое пространство 30, через которое протекает жидкотекучий материал при его дозированной выдаче, сужается в поперечном сечении клинообразно в направлении верхнего конца таким образом, что стерилизационный элемент 3 в верхней области касается уплотнительного элемента. Этого не происходит в нижней области уплотнительного элемента, где промежуточное пространство между уплотнительным элементом и выступом имеет значительную ширину.

В монтажном положении стерилизационного клапана верхняя сторона 19 выступа 11 проходит заподлицо с верхней стороной 28 крышки 6. Это относится также к верхней стороне 18 имеющего форму втулки участка 14, если стерилизационный клапан закрыт, т.е. если кольцевой участок 13 плоско прилегает к диску 7 основания. В закрытом состоянии верхний концевой участок 17 выполненного в виде втулки участка 14 уплотнительного элемента 2 полностью заполняет кольцевой зазор между концом 12 головки выступа 11 и окружной стенкой выходного отверстия 27.

Когда находящийся под давлением жидкотекучий материал продавливается через сквозные отверстия 10 в диске 7 основания седла 1 клапана, радиально внутренняя область кольцевого участка 13 уплотнительного элемента 2 приподнимается вверх, как показывает фиг.5В, что влечет за собой то, что весь выполненный в форме втулки участок 14 перемещается вверх, и действующий до сих пор в качестве уплотнения концевой участок 17 уплотнительного элемента выступает вверх из выходного отверстия 27. Это движение осуществляется плавно вследствие конически сужающейся внешней стороны концевого участка 12 выступа 11 и скругленной стенки отверстия.

Если на содержимое емкости не оказывается больше никакого давления, то уплотнительный элемент 2 вследствие упругости своего материала самостоятельно возвращается в исходное положение, причем усилие возврата можно задать путем выбора соответствующего упругого материала и соответствующих размеров, в частности, толщины стенки кольцевого участка 13.

1. Одноходовой клапан для выдачи жидкотекучего материала из обладающей способностью сокращаться в объеме емкости с крышкой, которая насажена на горлышко емкости и имеет выходное отверстие для материала, отличающийся тем, что содержит седло (1) клапана, которое расположено в горлышке (4) емкости и содержит тело (7, 8, 9) основания, которое прилегает к внутренней стенке горлышка (4) емкости, и, по меньшей мере, одно сквозное отверстие (10), а также имеет выступ (11), который проходит в осевом направлении горлышка (4) емкости к выходному отверстию (27), и уплотнение (2), которое выполнено из упругого материала и имеет кольцевой участок (13), который перекрывает, по меньшей мере, одно сквозное отверстие (10), и выполненный в виде втулки участок (14), который окружает с небольшим радиальным зазором выступ (11), за исключением своего концевого участка (17), который в закрытом состоянии одноходового клапана в выходном отверстии (27) прилегает к концевому участку (12) выступа (11).

2. Одноходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что на пути протекания жидкотекучего материала расположено стерилизационное устройство (3).

3. Одноходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что тело основания радиально снаружи выступа (11) содержит несколько сквозных отверстий (10).

4. Одноходовой клапан по п.3, отличающийся тем, что тело основания имеет плоский диск (7), который содержит, по меньшей мере, одно сквозное отверстие (10) и прилегающую к внутренней стенке горлышка (4) емкости окружную стенку (8), которая окружающим снаружи буртиком (9) наложена на краевую кромку горлышка (4) емкости.

5. Одноходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что выступ (11) седла (1) клапана имеет цилиндрическую с круглым поперечным сечением форму сужающегося, предпочтительно конически скошенного концевого участка (12).

6. Одноходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что выступ (11) седла (1) клапана в продольном сечении имеет дугообразный контур.

7. Одноходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что верхняя кромка (19) выступа (11) расположена внутри отверстия (27) емкости.

8. Одноходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что кольцевой участок (13) уплотнения (2) имеет плоскую форму и с помощью кольцевого выступа (26) крышки (6) поддерживается радиально снаружи, по меньшей мере, одного сквозного отверстия (10) в контакте с диском (7) основания седла (1) клапана.

9. Одноходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что выполненный в форме втулки участок (14) уплотнения (2) в продольном сечении, исходя от кольцевого участка (13), выполнен сначала цилиндрическим, потом коническим, а затем на своей внешней стороне снова цилиндрическим.

10. Одноходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что выполненный в форме втулки участок (14) в продольном сечении имеет дугообразный контур.

11. Одноходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что концевой участок (17) выполненного в форме втулки участка (14) имеет совпадающий с окружной поверхностью концевого участка (12) выступа (11) внутренний контур и своей внешней стенкой прилегает к скругленному по поперечному сечению узкому месту стенки отверстия емкости, так что кольцевой зазор между концевым участком (12) выступа (11) седла (1) клапана и внутренней стенкой отверстия (27) емкости плотно закрыт в закрытом состоянии одноходового клапана.

12. Одноходовой клапан по п.1, отличающийся тем, что верхняя кромка (18) выполненного в форме втулки участка (14) уплотнения (2) в закрытом состоянии клапана соосна с верхней стороной (28) крышки (6).

13. Одноходовой клапан по п.2, отличающийся тем, что стерилизационное устройство представляет собой спиральный стерилизационный элемент (3), который окружает выступ (11).

14. Одноходовой клапан по п.2, отличающийся тем, что стерилизационный элемент (3) в закрытом состоянии клапана в верхней концевой области находится в контакте как с выступом (11), так и с выполненным в форме втулки участком (14) уплотнения (2).

15. Одноходовой клапан по п.2, отличающийся тем, что стерилизационный элемент состоит из серебра или другого обладающего олигодинамическим действием металла или обладающего бактерицидным действием вещества или же покрыт ими.

16. Одноходовой клапан по п.2, отличающийся тем, что стерилизационное устройство образовано путем нанесения покрытия обладающими олигодинамическим действием металлами или обладающими бактерицидным действием веществами, по меньшей мере, на части седла клапана и/или уплотнения.