Запорное устройство для резервуара

Запорное устройство для резервуара

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к запорному устройству для закрывания отверстия резервуара по ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Запорные устройства такого типа предназначены для закрывания резервуара, который имеет край отверстия, содержащий внутреннюю и наружную стенку. Речь может идти, например, о резервуаре в виде металлической банки, в частности банки для напитков, бутылке, резервуаре для хранения и так далее. Кроме того, сам резервуар может быть выполнен из пластмассы, металла, фарфора, стекла или различных других материалов. Запорное устройство имеет уплотнительный элемент, посредством которого могут герметично закрыть отверстие резервуара. Обычно известные резервуары герметично закрывают при помощи запорных устройств, запрессовывая уплотнение в запорном устройстве между самим запорным устройством и резервуаром, в частности краем отверстия. В результате достигают герметизации, в частности в резервуарах, в которых создается внутреннее давление. Известно, что контактное давление, действующее на уплотнительный элемент, должно быть больше возникающего или существующего в резервуаре внутреннего давления, чтобы запорное устройство соответствующим образом герметизировало резервуар. Такие запорные устройства, например, интегрируют в крышку бутылок для напитков, служащую в качестве запорного устройства, и при помощи резьбы напрессовывают на бутылку, так что уплотняющее действие запорного устройства создают посредством соответствующей деформации уплотнения. Также известно, что, например, пробирку закрывают резиновой пробкой, выполненной в виде усеченного конуса; чтобы закрыть пробирку, пробку с большим контактным давлением впрессовывают в край отверстия пробирки. И в этом случае деформация резиновой пробки должна быть осуществлена посредством соответствующего контактного давления. Кроме того, например, известны крончатые колпачки для бутылок, которые также запрессовывают уплотнительный элемент между крончатым колпачком, служащим в качестве запорного устройства, и краем бутылки. Недостаток таких крончатых колпачков состоит в том, что они не могут применяться повторно. Кроме того, устанавливать их с целью укупорки бутылок могут только при помощи машин. Кроме того, из состояния техники также известно большое число других вариантов запорных устройств для резервуаров; все они обеспечивают соответствующее контактное давление, действующее на уплотнительный элемент сверху или снизу, чтобы деформировать его или прижать к краю отверстия.

Кроме того, данное изобретение относится также к резервуару с предлагаемым запорным устройством. Данное изобретение также касается способа герметизации резервуара с отверстием при помощи запорного устройства по ограничительной части пункта 12 формулы изобретения.

Например, из патентного документа DE 10312237 А1 известно запорное устройство для металлической банки, устанавливаемое в отверстии крышки банки машинным способом. Само запорное устройство состоит из нескольких частей и имеет интегрированную в него откидную крышку. В таком случае при помощи крышки могут укупорить всю банку. Недостаток этого запорного устройства заключается в том, что, с одной стороны, с точки зрения технологии его необходимо предварительно соединить с банкой, с другой стороны, такое устройство не укупоривает банку газонепроницаемо или герметично.

Кроме того, из состояния техники известна публикация WO 2004/056667 А1, касающаяся запорного устройства для металлической банки для напитков. Это запорное устройство прочно приклепано к верхней стороне банки; при необходимости оно может закрыть или, поскольку запорное устройство отвинчено, открыть отверстие банки. С этой целью запорное устройство вращают вокруг заклепки на верхней стороне корпуса. И этому запорному устройству присущ недостаток, заключающийся в том, что оно закрывает отверстие негерметично. При этом всегда существует опасность, что из-за запорного устройства может снизиться внутреннее давление. Если эта банка наклонена, то из нее вытекает содержимое. Далее, таким запорным устройством трудно манипулировать, так как оно расположено в пределах отогнутого края банки. Кроме того, одной рукой приходится держать банку, а другой рукой манипулировать запорным устройством.

Итак, задача данного изобретения заключается в том, чтобы предложить запорное устройство, позволяющее осуществлять легкое и несложное манипулирование и надежно закрывать резервуар, в частности резервуар с высоким внутренним давлением. При этом запорное устройство должно быть легко в использовании, в частности, для слабых и беспомощных лиц. Эта задача решается благодаря признакам основного пункта формулы изобретения, в особенности ее отличительной части. Эти признаки, в частности, включают следующее.

В предлагаемом запорном устройстве предусмотрено, что герметизация им резервуара не зависит от контактного давления (Pk), с которым запорное устройство действует на резервуар, в частности на край отверстия. Следовательно, чтобы закрыть резервуар сверху и/или также изнутри, уплотнительный элемент между запорным устройством и резервуаром, в частности краем отверстия, не находится под давлением. Таким образом, для укупорки резервуара нет необходимости прикладывать контактное давление на запорное устройство. Для укупорки достаточно простого наложения и фиксации запорного устройства, например, посредством геометрического замыкания с резервуаром. Следовательно, контактное давление (Pk) запорного устройства на резервуар не создает дополнительной упругой деформации уплотнительного элемента в районе уплотнения. Благодаря этому предлагаемым запорным устройством без труда могут манипулировать даже слабые и беспомощные, то есть ограниченные в движении лица. В отличие от обычных запорных устройств здесь нет необходимости в приложении контактного давления (Pk) на запорное устройство для надежной герметизации резервуара. Более того, достаточно давления на уплотнительный элемент, создаваемого собственным весом уплотнительного элемента и, смотря по обстоятельствам, запорного устройства, для того, чтобы при необходимости легко деформировать уплотнительный элемент, в результате чего он точно адаптируется в соответствии с формой резервуара, то есть принимает определенную форму для укупорки резервуара. Таким образом, предлагаемое запорное устройство имеет такую конструкцию, что оно может самоуплотняться, так как для закрывания резервуара используют существующее или нарастающее внутреннее давление (Pi). При этом благодаря тому, что существующее внутреннее давление (Pi) дополнительно деформирует уплотнительный элемент и сильнее прижимает его к резервуару, внутреннее давление (Pi) прижимает уплотнительный элемент к краю отверстия, в частности к внутренней стенке края отверстия.

В зависимых пунктах формулы изобретения описаны предпочтительные варианты его осуществления.

В частности, предусмотрено, что сам уплотнительный элемент имеет уплотняющую кромку, которая выступает в отверстие резервуара и благодаря упругой деформации прилегает к внутренней стенке края отверстия, обеспечивая герметизацию. При этом уплотняющая кромка прилегает к внутренней стенке края отверстия свободно, никакой другой элемент, например запорное устройство, ее к внутренней стенке не прижимает. С этой целью уплотняющая кромка имеет, например, клиновидное или трапециевидное поперечное сечение, которое упруго или очень упруго прилегает к внутренней стенке края отверстия и может легко деформироваться. В качестве материала для уплотнительного элемента, в частности для уплотняющей кромки, могут применить, например, ПТФЭ, силикон, резину, пенополиуретан и так далее, причем выбранный материал должен быть упругим или очень упругим. Этот материал является легкодеформируемым, чтобы уплотняющая кромка могла свободно (то есть без усилий) прилегать к внутренней стенке края отверстия и припасовываться по всей периферии. При этом сначала между уплотняющей кромкой и краем отверстия или внутренней стенкой должна образоваться замкнутая линия уплотнения. Благодаря точкам прилегания уплотняющей кромки на краю отверстия или внутренней стенке резервуар полностью герметизируется. Твердость этого материала в единицах по Шору А составляет, например, от 10 до 90, в частности от 40 до 80 (в соответствии со стандартами DIN 53505 и DIN 7868). Предпочтителен материал с твердостью 70 единиц по Шору А, так как наилучших результатов уплотнения достигли благодаря применению именно такого материала. Хотя этот материал упруг, в то же время он формоустойчив, то есть уплотнение снова приобретает свою первоначальную форму даже после деформации, чтобы, таким образом, сохранить необходимый уплотняющий эффект. С этой целью уплотнительный элемент может иметь формоустойчивый сердечник из более жесткого материала, окруженный более мягким или упругим материалом. Получить формоустойчивость могут также, приняв конструктивные меры, например предусмотрев ребра жесткости, кромки жесткости и так далее. Кроме того, выяснилось, что является предпочтительным, если поверхность уплотнительной кромки, прилегающая в районе линии уплотнения, выполнена в виде плоской поверхности.

Автоматическая герметизация резервуара запорным устройством происходит благодаря форме и размерам уплотнительного элемента, а также свойствам его материала, в частности материала уплотняющей кромки. При этом предусмотрено, что внешний контур уплотнительного элемента, в частности уплотняющей кромки, и внутренний контур края отверстия резервуара комплементарны относительно друг друга, причем уплотнительный элемент, в частности уплотняющая кромка, прилегает к внутренней стенке по всей периферии. Например, если внутренний контур отверстия резервуара имеет круглую форму, то внешний контур уплотнительного элемента также имеет, в сущности, круглую форму. В случае треугольного контура отверстия внешний контур уплотнительного элемента также имеет, в сущности, треугольную форму. Размер уплотнительного элемента также, в сущности, соответствует размеру закрываемого отверстия резервуара. При этом, смотря по обстоятельствам, может быть предусмотрено, что наружный диаметр уплотнительного элемента немного, то есть на несколько десятых миллиметра или на миллиметр, больше максимального внутреннего диаметра края отверстия. Благодаря такой конструкции уплотнительного элемента, в частности уплотняющей кромки, достигают необходимой упругой деформации, необходимой для первоначальной герметизации резервуара, чтобы уплотнительный элемент мог взаимодействовать с краем отверстия. Для такой упругой деформации контактное давление между запорным устройством и резервуаром не требуется. Более того, чтобы создать необходимую упругую деформацию уплотнительного элемента, а вместе с тем и надежное или плотное прикладывание уплотнения и/или припасовку его формы к резервуару, достаточно веса самого уплотнительного элемента или запорного устройства. При этом обеспечить надежное прилегание уплотняющей кромки к краю отверстия или внутренней стенке помогает также стабильность формы самого уплотнительного элемента. В противном случае уплотнительный элемент при слишком больших упругих деформациях проявлял бы склонность к образованию складок или сгибов, которые нежелательны, так как они могут воспрепятствовать герметизации.

Как было сказано, контактное давление (Pk), с которым запорное устройство действует на резервуар, в частности на край отверстия, значения для действия уплотнительного элемента, в сущности, не имеет, следовательно, в контексте данной патентной заявки оно является маловажным. При слишком высоком контактном давлении (Pk) между резервуаром и запорным устройством уплотнительный элемент даже может деформироваться так, например, в результате образования складок, что герметизации уже не происходит. Следовательно, действие предлагаемого запорного устройства от контактного давления (Pk) между резервуаром и запорным устройством не зависит. Кроме того, уплотнительный элемент после простого насаживания запорного устройства на отверстие резервуара, вследствие которого происходит легкая первоначальная деформация или припасовка к резервуару (без дополнительного крепления или удержания запорного устройства на резервуаре благодаря упомянутому геометрическому замыканию), в дополнительной упругой деформации для того, чтобы соответствующим образом герметизировать резервуар относительно высокого внутреннего давления (Pi), не нуждается. Напротив, благодаря предлагаемому запорному устройству резервуар посредством уплотнительного элемента может автоматически закрыться - герметически и/или непроницаемо для текучей среды - без предварительного создания сверху или изнутри контактного давления (Pk) между резервуаром и запорным устройством. В результате, например, также можно укупорить непроницаемо для газа и жидкости обычные металлические банки или бутылки для напитков, в которых вследствие углекислотного содержимого создается высокое внутреннее давление (Pi). Кроме того, чтобы применять предлагаемое запорное устройство, никаких конструктивных изменений резервуаров, известных из текущего уровня техники, не требуются.

Далее, может быть предусмотрено, что уплотняющая кромка уплотнительного элемента вначале прижимается к внутренней стенке лишь благодаря своей незначительной упругой деформации, причем в частности возникающее или имеющееся в резервуаре внутреннее давление (Pi) дополнительно деформирует уплотняющую кромку и/или прижимает ее к внутренней стенке, если внутреннее давление (Pi) больше наружного давления (Ра) вокруг резервуара. Таким образом, имеющееся или, смотря по обстоятельствам, повышающееся внутреннее давление (Pi) также увеличивает уплотняющий эффект уплотнительного элемента и, следовательно, запорного устройства, так как запорное устройство прижимается к резервуару сильнее и, смотря по обстоятельствам, на большей площади. Итак, в отличие от обычных уплотнений сильнее прижимать запорное устройство к резервуару, чтобы оно герметизировало резервуар при повышающемся внутреннем давлении (Pi) еще надежнее, не требуется. Напротив, во взаимодействии с уплотнительным элементом эту задачу выполняет имеющееся внутреннее давление (Pi). В случае предлагаемого запорного устройства к утечке из укупоренного резервуара приводит лишь разрушение или разрыв самого уплотнительного элемента, в частности уплотняющей кромки.

Также уплотнительный элемент одновременно вполне может действовать в качестве затвора клапана, так что внутреннее давление (Pi) в резервуаре автоматически приходит в соответствие с наружным давлением (Ра) вокруг резервуара, поскольку наружное давление (Ра) больше внутреннего давления (Pi). Следовательно, текучая среда, как правило, в виде воздуха может проникнуть снаружи в резервуар, но не наоборот. При этом при более низком внутреннем давлении (Pi) резервуара высокое наружное давление (Ра) отжимает уплотняющую кромку от внутренней стенки края отверстия. Однако, если внутреннее давление (Pi) резервуара больше наружного давления (Ра), внутреннее давление (Pi) прижимает уплотняющую кромку к внутренней стенке края отверстия, в результате давление в резервуаре сохраняется. Для этого необходимо, чтобы уплотняющая кромка обладала соответствующей упругостью, чтобы она благодаря упругой деформации могла адаптироваться к разностям давлений. Эта адаптация уплотнительного элемента функционирует даже при гидростатическом внутреннем давлении на уплотнении, например, из-за колышущихся в резервуаре жидкостей.

Также в одном из вариантов осуществления изобретения может быть предусмотрено, что уплотнительный элемент плоской частью на большом участке поверхности закрывает все отверстие резервуара, причем уплотнительный элемент, начиная от плоской части, имеет расположенный под углом краевой участок, образованный, в сущности, уплотняющей кромкой. В результате одним лишь уплотнительным элементом можно укупорить все отверстие. В другом варианте осуществления изобретения запорное устройство может иметь крепежную пластину, на которой закреплен уплотнительный элемент, причем уплотнительный элемент, в частности, выполнен в форме уплотняющей кромки, и уплотняющая кромка расположена на крепежной пластине герметично и/или непроницаемо для текучей среды. Итак, от занимающего большую площадь уплотнительного элемента можно отказаться, так как его заменяют дополнительной крепежной пластиной. Также дополнительная крепежная пластина может полностью удерживать уплотнительный элемент с его обратной стороны. Для этого уплотнительный элемент могут приварить к крепежной пластине, приклеить или изготовить способом литья под давлением. Также уплотнительный элемент вполне может быть соединен с крепежной пластиной с геометрическим и/или силовым замыканием. Однако в этом случае уплотнительный элемент плоской частью должен герметично закрыть все отверстие резервуара, чтобы не создавать дополнительных проблем с уплотнением на промежуточных участках между уплотнительным элементом и крепежной пластиной.

Само запорное устройство закреплено на резервуаре при помощи запорного элемента, причем, в частности, запорный элемент взаимодействует с резервуаром с геометрическим замыканием через затвор/запор, например навинчивающуюся крышку, байонетный затвор, защелкивающуюся крышку, хомут, зажим, петельную застежку и/или сдвижную крышку. Итак, запорный элемент предназначен для того, чтобы уплотнительный элемент выдержал внутреннее давление резервуара, иначе уплотнительный элемент выдавливался бы вместе с запорным устройством из отверстия резервуара. Для этого между запорным элементом и уплотнительным элементом может быть установлена вышеупомянутая крепежная пластина. Упомянутый затвор/запор между запорным элементом и резервуаром может заключаться лишь в геометрическом замыкании. Дополнительно, смотря по обстоятельствам, неподвижное крепление запорного устройства над отверстием резервуара может обеспечиваться благодаря силовому замыканию. Тем не менее это силовое замыкание не приводит к упругой деформации уплотнительного элемента в районе уплотнения, в частности на уплотнительной кромке.

Для улучшения функционирования запорного устройства его можно оснастить предохранительным элементом и/или клапаном, причем предохранительный элемент предотвращает или затрудняет нежелательное открытие резервуара, а клапан выполнен в виде предохранительного или спускного клапана. Предохранительный элемент предназначен для предотвращения непреднамеренного удаления запорного элемента с резервуара. Для этого предохранительный элемент согласован с имеющимся затвором. Вышеупомянутый клапан предназначен для предотвращения взрывного, в частности неконтролируемого открытия запорного устройства резервуара, находящегося под высоким внутренним давлением. Это достигается благодаря тому, что предварительно посредством клапана снижается избыточное давление. Для упрощения использования запорного устройства управление запорным элементом может быть осуществлено непосредственно клапаном или перед приведением в действие клапана. Таким образом, принудительно в действие приводят только клапан, в результате существующее, смотря по обстоятельствам, внутреннее давление (Pi) можно понизить, чтобы открыть запорное устройство. Такой клапан может быть снабжен желательной акустической функцией, которую можно реализовать в клапане благодаря рассекающей кромке. Таким образом, можно существенно расширить сферу применения запорного устройства, особенно для лиц с нарушением зрения и/или с целью рекламы и так далее.

Также запорное устройство вполне можно снабдить крышкой с индикацией признаков ее вскрытия, благодаря чему возможна индикация того, что резервуаром после закрытия предлагаемым запорным устройством не пользовались. Такая крышка с индикацией признаков ее вскрытия может содержать печать из бумаги и/или фольги, легко удаляемую, например, при помощи отрывного язычка. Крышка с индикацией признаков ее вскрытия также может иметь заданные места разрыва, которые разрываются, когда запорное устройство впервые приводят в действие, чтобы открыть резервуар.

В случае вышеупомянутой защелкивающейся крышки (термин, употребляемый в разговорной речи для обозначения этого типа затвора) запорный элемент запорного устройства имеет среднюю часть с расположенным примерно посредине участком приведения в действие и расположенными на средней части фиксаторами. Относительно первого положения (I), в котором запорный элемент образует с резервуаром, в частности с выступом или пазом на наружном краю резервуара, соединение с геометрическом замыканием, средняя часть имеет внутреннюю поверхность, обращенную в сторону резервуара, и наружную поверхность, обращенную в противоположную от резервуара сторону. Фиксаторы, которые окружают среднюю часть, в частности в виде зубчатого венца, отогнуты под углом α в направлении внутренней поверхности. Предпочтительно угол α составляет немного больше 90°. Также каждый фиксатор на своем конце согнут еще раз в направлении внутренней поверхности, в идеальном случае под прямым углом в направлении продольной оси резервуара или даже с небольшим отклонением вверх, чтобы достичь надежного геометрического замыкания между запорным элементом и резервуаром.

Запорный элемент предпочтительно изготовлен из твердого материала, в частности из металла или пластмассы, тем не менее запорный элемент настолько упруг, что он может занимать одно из двух различных положений (I, II) в виде двух фиксированных положений. В первом положении (I) запорный элемент запорного устройства закрывает резервуар. При этом средняя часть перекрывает отверстие резервуара. Она слегка выгнута от резервуара в направлении продольной оси. Если смотреть со стороны внутренней поверхности средней части, то она вогнутая. Благодаря этой вогнутости фиксаторы проходят почти параллельно боковой поверхности резервуара, которая имеет выступ. При этом расположенные под углом концы фиксаторов образуют с этим выступом геометрическое замыкание. В отличие от других резервуаров этот резервуар остается закрытым даже тогда, когда его пытаются открыть, разъединяя запорный элемент и резервуар.

Кроме того, резервуар можно открыть, если давление на участок приведения в действие направлено исключительно в направлении продольной оси и в направлении резервуара. Средняя часть претерпевает упругую деформацию из одного фиксированного положения в другое и выгибается в направлении резервуара. Если смотреть со стороны внутренней поверхности средней части, то она выпуклая. В ходе упругой деформации фиксаторы отходят от резервуара и освобождают выступ. В результате запорное устройство с запорным элементом теперь могут без труда и усилий, в частности без растягивающего усилия, отделить от резервуара.

Если резервуар необходимо снова закрыть, то запорное устройство с запорным элементом устанавливают на резервуар внутренней стороной, к которой обращены фиксаторы. При этом между фиксаторами и выступом пока еще имеется небольшой промежуток. В результате нажима на фиксаторы, в частности перпендикулярно продольной оси, средняя часть перемещается из одного фиксированного положения, которое (если смотреть изнутри) соответствует выпуклости, в другое фиксированное положение, которое (если смотреть изнутри) соответствует вогнутости, и запорный элемент снова занимает свое первоначальное положение (I).

В предлагаемом запорном устройстве может быть предусмотрено, что уплотнительный элемент установлен или закреплен в запорном элементе посредством геометрического замыкания, сварного соединения и/или горячего тиснения. В случае защелкивающейся крышки для крепления с геометрическим замыканием можно использовать имеющиеся фиксаторы. Край уплотнительного элемента, выступающий за уплотняющую кромку, также может служить в качестве упора или средства стопорения края отверстия резервуара. Уплотнительный элемент из запорного устройства предпочтительно не выступает, так что надежно предотвращается непреднамеренное разрушение уплотнительного элемента в нерабочем состоянии запорного устройства. Таким образом, запорное устройство можно любым способом временно положить на стол или на другой объект, уплотнение со столом при этом контактировать не может.

Далее, задача данного изобретения заключается также в том, чтобы создать резервуар, который при помощи запорного устройства можно надежно закрыть посредством несложных манипуляций, причем утечка текучей среды из закрытого резервуара будет невозможна. Эта задача решается благодаря резервуару с признаками пункта 11 формулы изобретения. В случае этого резервуара речь может идти, например, об обычной металлической банке, банке для напитков, банке для хранения, бутылке и так далее, которая может быть выполнена из самых разных материалов.

Кроме того, задача этого изобретения состоит в том, чтобы предложить простой способ герметизации при помощи запорного устройства резервуара с отверстием, позволяющий герметично закрыть отверстие резервуара посредством запорного устройства. Эта задача решается благодаря признакам пункта 12 формулы изобретения, в частности ее отличительной части. В изобретении предусмотрено, что герметизация резервуара запорным устройством происходит независимо от контактного давления (Pk), с которым запорное устройство действует на резервуар, в частности на край отверстия. Остальные предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах его формулы. Предлагаемый способ можно осуществить с предлагаемым запорным устройством. Разумеется, признаки и детали, раскрытые в связи с предлагаемым запорным устройством, действуют также в отношении предлагаемого способа, и наоборот. Каждый из признаков, упомянутых в формуле изобретения и описании, может иметь существенное для изобретения значение сам по себе или в комбинации.

В следующем описании при помощи приложенных чертежей описываются предпочтительные варианты осуществления изобретения. Эти варианты приведены для примера, изображения на чертежах выполнены не в масштабе. На чертежах изображено следующее.

Фиг.1. Поперечный разрез предлагаемого запорного устройства, закрывающего отверстие резервуара, причем запорный элемент имеет защелкивающуюся крышку.

Фиг.2а. Схематичный поперечный разрез предлагаемого запорного устройства без запорного элемента, которое выполнено аналогично устройству фиг.1, и уплотняющая кромка которого прилегает в виде дуги к определенному участку.

Фиг.2b. Еще один схематичный поперечный разрез предлагаемого запорного устройства, которое выполнено аналогично устройству фиг.1 и уплотняющая кромка которого прилегает в виде дуги.

Фиг.3а. Поперечный разрез еще одного запорного устройства для резервуара для хранения, причем запорный элемент имеет байонетный затвор.

Фиг.3b. Поперечный разрез запорного устройства, аналогичного устройству фиг.3а, причем уплотнительный элемент имеет расположенную под углом уплотняющую кромку.

Фиг.3с. Поперечный разрез запорного устройства, аналогичного устройству фиг.3b, причем уплотнительный элемент имеет расположенную под углом крючкообразную уплотняющую кромку.

Фиг.4. Поперечный разрез, аналогичный фиг.3а, с уплотнительной кромкой, имеющей расположенные на краю выпуклости.

Фиг.5. Поперечный разрез другого запорного устройства, дополнительно оснащенного предохранительным элементом и крепежной пластиной.

Фиг.6. Поперечный разрез запорного устройства, уплотнительный элемент которого соединен непосредственно с запорным элементом.

Фиг.7а. Аксонометрический вид еще одного запорного устройства с "трехсекционным" запорным элементом.

Фиг.7b. Вид сзади на запорный элемент фиг.7а.

Фиг.8а. Аксонометрический вид на дополнительное запорное устройство, имеющее запорный элемент в виде скобы.

Фиг.8b. Поперечный разрез запорного устройства фиг.8а.

Фиг.9а. Вид сбоку на установленное на резервуаре запорное устройство в виде зажима.

Фиг.9b. Аксонометрический вид на запорный элемент фиг.9а, но без крепежной пластины и уплотнительного элемента.

Фиг.10а. Вид сбоку на установленное на резервуаре запорное устройство, также выполненное в виде зажима, причем зажимы для приведения в действие направлены вниз.

Фиг.10b. Вид сверху на запорный элемент фиг.10а.

Фиг.11а. Поперечный разрез еще одного запорного устройства на резервуаре с тарельчатым запорным элементом.

Фиг.11b. Вид сверху на запорное устройство фиг.11а в демонтированном состоянии.

Фиг.12. Поперечный разрез запорного устройства с клапаном, в частности со щелевым клапаном.

Фиг.13а. Поперечный разрез еще одного запорного устройства с другим клапаном.

Фиг.13b. Аксонометрический вид на уплотнительный элемент запорного устройства фиг.13а.

Фиг.14. Поперечный разрез запорного устройства, уплотнительный элемент которого полностью интегрирован в запорный элемент.

Фиг.15. Вид изнутри на запорное устройство, уплотнительный элемент которого с геометрическим замыканием закреплен на запорном элементе.

На следующих чертежах одинаковые технические признаки обозначены идентичными номерами позиций, даже если они представлены в разных вариантах осуществления изобретения.

На фиг.1 показан первый вариант осуществления предлагаемого запорного устройства 2, причем в первом положении I устройство 1 закрывает отверстие 1.1 резервуара 1. Представленное запорное устройство 2 в данном варианте содержит, в сущности, тарельчатый запорный элемент 3. Запорный элемент 3 имеет, в сущности, плоскую среднюю часть 3.1, расположенную по центру вокруг участка 3.2 приведения в действие. Кроме того, на средней части 3.1 под углом расположены фиксаторы 3.3, предназначенные для крепления запорного элемента 2 с геометрическим замыканием на резервуаре 1.

Запорный элемент 3 на фиг.1 образует вышеописанную защелкивающуюся крышку, отличающуюся тем, что в первом положении I она закрывает резервуар 1 с геометрическим и/или частично с силовым замыканием, а во втором положении II отпирает его. Этот принцип основан на выпуклом металлическом диске, который, в сущности, образован из средней части 3.1 и участка 3.2 приведения в действие, и может занимать два малонапряженных состояния. Благодаря вертикальному давлению на фиксаторы 3.3, направленному в сторону резервуара 1 (в направлении продольной оси 2.1), например, в результате действия пальцем на участок 3.2 приведения в действие или благодаря радиальному давлению (перпендикулярно продольной оси 2.1) запорный элемент переключают между двумя состояниями, в результате получают первое и второе положение I, II. Ненапряженного состояния для этого запорного элемента 3 не существует, однако в зависимости от способа изготовления одно конечное состояние может быть менее напряженным, чем другое. На фиг.1 и 2b запорный элемент 3 показан только в первом положении I. Таким образом, в результате вертикального давления на участок 3.2 приведения в действия запорный элемент 3 переключается в свое второе положение II. При этом фиксаторы 3.3, в положении I упирающиеся в выступ 1.6 или край паза резервуара 1, откидываются, в результате без дополнительных усилий с резервуара 1, в особенности с отверстия 1.1, можно снять все запорное устройство 2.

Далее, запорное устройство 2 также имеет крепежную пластину 5, расположенную на нижней стороне запорного элемента 3. В данном случае крепежная пластина 5 прочно соединена с запорным элементом 3, в частности на наружном краевом участке средней части 3.1. Чтобы запорный элемент 3 мог принимать оба вышеописанных состояния, на верхней стороне 5.2 крепежной пластины 5 имеется занимающее большую площадь углубление 5.1. Следовательно, по краям на верхней стороне 5.2 крепежной пластины 5 выступает круглая стенка, предназначенная для крепления пластины 5 к запорному элементу 3. В углубление 5.1 крепежной пластины 5 может погружаться средняя часть 3.1 запорного элемента 3, поскольку он после нажима на участок 3.2 приведения в действие занимает свое второе положение II. Кроме того, крепежная пластина 5 может служить для образования на резервуаре 1 упора для запорного устройства 2. С этой целью краевой участок нижней стороны 5.3 может взаимодействовать с внутренней стенкой 1.3 края 1.2 отверстия резервуара 1. Благодаря этому запорное устройство 2 могут переместить только до упора крепежной пластины 5 на внутренней стенке 1.3 отверстия 1.1 резервуара 1.

Кроме того, на нижней стороне 5.3 крепежной пластины 5 расположен уплотнительный элемент 4, в сущности, содержащий только уплотняющую кромку 4.1. Уплотняющая кромка 4.1 имеет форму кольца, причем само кольцо имеет клиновидное поперечное сечение. Сам уплотнительный элемент 4 упруг или очень упруг; в результате упругой деформации элемента 4 он без затрат сил, лишь под действием собственного веса или веса запорного устройства 2 припасовывается к контуру внутренней стенки 1.3.

Далее, на фиг.1 правая часть разреза уплотняющей кромки 4.1 показана таким образом, что эта кромка прилегает к внутренней стенке 1.3 отверстия 1.1, если запорное устройство 2 устанавливают на резервуар 1. Такой формфактор уплотняющей кромки 4.1 не меняется даже в результате геометрического замыкания между запорным элементом 3 и резервуаром 1, так как запорное устройство 2 в целом не требует воздействия контактным давлением Pk на уплотнительный элемент 4, чтобы тем не менее благодаря запорному устройству 2 создать герметичное и непроницаемое для текучей среды уплотнение резервуара 1. Более того, нажимную пластину 5 можно использовать в качестве упора, чтобы на уплотнительный элемент 4, в частности на уплотняющую кромку 4.1, не действовало слишком большое контактное давление Pk с риском ухудшения качества прилегания уплотнительного элемента 4 к внутренней стенке 1.3. При слишком большом контактном давлении Pk деформация уплотнительного элемента 4 может произойти таким образом, что не будет прилегания уплотнительного элемента к внутренней стенке 1.2 по всей периферии и, следовательно, имеется необходимая непрерывная линия уплотнения между уплотнительным элементом 4 и внутренней стенкой 1.3 или краем 1.2 отверстия, показанная на правом разрезе (круглой) уплотнительной кромки 4.1. Для понимания этого на той же фиг.1 на левом разрезе той же уплотняющей кромки 4.1 показано, как повышенное внутреннее давление Pi может действовать на уплотнительный элемент 4. Из этого чертежа видно, что внутреннее давление Pi обеспечивает прилегание в виде дуги уплотнительного элемента 4, в частности уплотняющей кромки 4.4, к внутренней стенке 1.3 отверстия 1.1. При этом поверхность уплотнения между внутренней стенкой 1.3 и уплотняющей кромкой 4.1 увеличивается, в результате уплотняющий эффект улучшается. Еще более высокое внутреннее давление Pi обеспечивает то, что уплотнительный элемент прижимается к внутренней стенке 1.3 края 1.2 отверстия на еще большей площади. Еще более высокое внутреннее давление Pi обеспечивает то, что уплотнительный элемент прижимается к внутренней стенке 1.3 края 1.2 отверстия на еще большей площади. Для уточнения следует сказать, что на фиг.1 в левой и правой части уплотняющей кромки 4.1 изображено две разные ситуации с давлением, которые на практике, конечно, не встречаются.

Изображенный на фиг.1, 2а и 2b резервуар образован обычной металлической банкой для напитков. Банка имеет отдельную крышку, образованную первым металлическим листом 1.7, отдельную от корпуса, сужающегося кверху. Боковая часть банки представляет собой второй металлический лист 1.8. Оба металлических листа по краям отбортованы, чтобы надежно закрыть резервуар 1. При этом отбортовка образует край 1.2 отверстия с выступом 1.6. В данном примере уплотняющая кромка 4.1 прилегает к внутренней стенке 1.3 отверстия 1.1, которая выполнена в виде двойной стенки. Двустенная конструкция банки получается благодаря наложению металлических листов 1.7 и 1.8 в этом месте.

Итак, если резервуар 1, который на фиг.1, 2а и 2b изображен в вид