DK169814B1 - Koblingsarrangement til at koble et tappehoved sammen med en beholderventil - Google Patents

Description

i DK 169814 B1

Opfindelsen angår et koblingsarrangement til at koble et tappehoved sammen med en ventil, som er monteret i en studs på en beholder til en væske, såsom øl under tryk af en gas, f.eks. C02, og tappehovedet omfatter; en tilgang til gassen; en hul 5 glider, som ved hjælp af et håndgreb kan forskydes mellem en nedre stilling, hvor ventilen er åben, og væsken kan strømme ud gennem den hule glider, og en øvre stilling, hvor ventilen er lukket; en elastomer tætningsring, som koaksialt med glideren er anbragt aksialt forskydeligt i en reces forneden i tap-10 pehovedet og ved sammenkobling tjener til at danne tætning mellem dette og ventilen; og en på glideren således udformet første udadvendende krave, at denne vil søge at løfte tætningsringen fri af ventilen, når glideren forskydes mod sin øvre stilling.

15 I de hidtil mest udbredte tappehovedtyper til koblingsarrangementer af ovennævnte art, holdes tætningsringen fast i tappehovedet ved hjælp af en ringformig ribbe, som er udformet på recessens inderside og indgriber med en modsvarende rille i 20 tætningsringen. Denne har derfor kun en meget lille eller jævnligt nærmest ingen bevægelsesfrihed i aksial retning. Når ventilen lukkes ved at trække glideren op i sin øvre stilling, af spærres et hulrum i koblingshovedet over tætningsringen. Dette hulrum vil dog fortsat være fyldt med trykgas, som hol-25 der tætningsringen så hårdt ned mod ventilen, at det er yderst vanskeligt at fjerne koblingshovedet fra ventilen, når beholderen eksempelvis skal udskiftes med en ny. Problemet har især vist sig at være alvorligt i forbindelse med de konstruktioner, hvor sammenkoblingen finder sted ved at skyde tappehove-30 det på tværs ind over en udadragende flange på ventilen.

I det britiske patentskrift nr. 2 185 470 er der beskrevet et koblingsarrangement, hvor ovennævnte problem med at demontere tappehovedet er søgt løst. I dette tilfælde er tætningsringen 35 anbragt i nogen grad aksialt forskydeligt i tappehovedets reces, og glideren er forneden forsynet med en udadvendende DK 169814 B1 2 krave, som løfter tætningsringen lidt fri af ventilens overside, når glideren føres op mod sin øvre stilling ved at trække opad i tappehovedets håndgreb. Den indespærrede trykgas i koblingshovedets hulrum vil dernæst slippe ud under tætningsrin-5 gen og aflaste trykket på denne, hvorefter tappehovedet uden vanskelighed kan afmonteres.

Den nødvendige kraft til at løfte tætningsringen afhænger af det tryk, som den belastes med. Til at begynde med vil kraven 10 på glideren løfte den inderste ende af tætningsringen, set i tværsnit, medens den fortsat indespærrede gas stadig holder den yders te ende presset ned mod ventilen. Den nødvendige kraft til således at vride og deformere tætningsringen vil vokse, efterhånden som stadig større dele af tætningsringen 15 løftes fri af ventilen. For at undgå, at den person, der skal skifte beholderen, må lægge unødigt mange kræfter i arbejdet med at trække op i håndgrebet og løfte glideren, er der i tætningsringens underside udformet et antal radiale riller, som udmunder på ydersiden af ringen og strækker sig et stykke ind. 20 under denne. Så snart bøjningen af tætningsringen, set i tværsnit, er nået hen til disse riller, er der dannet en åben forbindelse mellem hulrummet i tappehovedet og det fri. Den indespærrede gas vil derfor hurtigt slippe ud og aflaste trykket på tætningsringen, som nu let og ubesværet lader sig løfte 25 helt fri af ventilen.

De radiale riller reducerer den kraft, som er nødvendig til at løfte tætnings ringen fri af ventilen, til en acceptabel størrelse, men danner til gengæld gruber, som kan samle snavs og • 30 være arnested for gærings- og forrådnelsesprocesser, som ikke er forenelige med de hygiejnekrav, som stilles til levnedsmid-· delbeholdere af denne art. Rillerne reducerer desuden tætningsringens virksomme pakningsareal og kan, når ventilernes overside er ujævn, være årsag til, at forbindelsen mellem tap-35 pehovedet og ventilen bliver utæt.

DK 169814 B1 3 På oversiden af den tætningsring, som er omtalt i ovennævnte britiske patentskrift, er der udformet et antal små opadragen-de tappe, som presses elastisk sammen mod recessens bund, når glideren trækkes op i sin øvre stilling. Disse tappe skal 5 ifølge patentskriftet tjene til at presse tætningsringen ned til anlæg mod ventilens overside, inden glideren i sin nedadgående bevægelse er nået så langt, at den åbner for ventilen og gastilgangen. I praksis har det imidlertid vist sig, at tætningsringen bliver hængende i recessen, som den nødvendig-10 vis må ligge i med en tæt pasning, og dette resulterer i, at der på uacceptabel måde sprøjter væske ud gennem spalten mellem tappehovedet og ventilen, inden glideren er trykket helt i bund. En mulig afhjælpning af denne ulempe kunne bestå i at forøge tappenes dimensioner og dermed deres fjederkraft. Dette 15 ville imidlertid samtidigt forøge den kraft, som skal anvendes til at løfte tætningsringen fri af ventilen ved demontering.

Formålet med opfindelsen er at anvise et koblingsarrangement af den indledningsvis nævnte art, som ved aktivering af tappe-20 hovedet med sikkerhed bliver tæt, før glideren har nået at åbne for ventilen og gastilgangen, og som desuden let lader sig afmontere uden større kraftanvendelse.

Det nye og særegne ifølge opfindelsen består i, at der på gli-25 deren er udformet en anden udadvendende krave, som har en større diameter end tætningsringens lysning og i aksial retning er placeret således på glideren, at denne under forskydning mod sin nedre stilling ved indgreb mellem kraven og tætningsringen trækker denne med sig ned til anlæg mod ventilen, 30 før glideren åbner for ventilen og gastilgangen. Denne indretning sikrer effektivt mod utilsigtet væskeudsprøjtning, medens operatøren trykker tappehovedets håndgreb ned for at åbne beholderen.

35 Gliderens funktion med at lukke og åbne for henholdsvis gastilgangen og ventilen betinger, at glideren må have en DK 169814 B1 4 relativ lang vandring mellem dens øvre og nedre stilling. Tætningsringen behøver derimod kun at blive løftet et lille stykke for at komme fri af ventilen ved demontering. Gliderens anden udadvendende krave vil derfor under gliderens bevægelser 5 mellem dens yderstillinger blive trukket op og ned gennem tætningsringen, og for i denne forbindelse at opnå den rette funktion har denne krave en lidt større diameter end tætnings-ringens lysning og i tværsnit form som en trekant der vender toppunktet udad, således at kraven med passende lethed kan 10 passere gennem tætningsringen.

En særlig fordelagtig udførelsesform opnås, når det på tætningsringen er udformet et antal indadvendende næser og på glideren en tredje udadvendende krave, som er anbragt med en 15 til højden af næserne svarende afstand under gliderens anden krave, og at gliderens diameter mellem de to kraver har en til den diametrale afstand mellem næserne svarende diameter. Når tappehovedet befinder sig i sin frie, umonterede tilstand, vil tætningsringens næser ved aktivering af glideren med håndgre-20 bet være tilbøjelig til at blive fanget i mellemrummet mellem gliderens anden og tredje krave. Tætningsringen vil derfor virke som et pumpestempel i recessen, når håndgrebet gentagne gange føres op og ned, og denne funktion kan med fordel udnyttes til at rengøre de indvendige dele af tappehovedet, der 25 herunder eventuelt kan være delvist neddyppet i en passende rensevæske.

For at sikre en effektiv og holdbar tætning under brug kan der 30 desuden i koblingshovedets reces over tætningsringen være anbragt en ringformet skive og på glideren et bryst, som aksialt er placeret således på glideren, at det ved indgreb med skiven bringer denne til aksialt at komprimere tætningsringen, når glideren befinder sig i sin nedre stilling.

35 DK 169814 B1 5

For at undgå de ulemper, som er forbundet med de radiale riller, som er udformet i undersiden i den tætningsring, som er beskrevet i det ovenfor nævnte britiske patentskrift nr. 2 185 470, kan der endvidere på tætningsringens underside mellem 5 dennes inder- og yderside være udformet en nedre rundtgående ribbe, som i tværsnit har form som en trekant med et nedadven-dende toppunkt, som i tætningsringens ubelastede tilstand strækker sig længere ned end tætningsringens øvrige underside. Under brug befinder denne ribbe sig i en stærkt komprimeret 10 tilstand, og det har vist sig, at ribben herunder er i stand til at danne en overordentlig effektiv tætning selv i de tilfælde, hvor oversiden på ventilen er meget ujævn eller beskadiget med ridser, som forløber på tværs af ribben. Under demonteringsoperationen yder den komprimerede ribbe til at be-15 gynde med et bidrag til den kraft, som tjener til at løfte tætnings ringen fri af ventilen. Men, når bøjningen af tætningsringen er nået hen til området ved ribben og begyndt at løfte denne, vil ribben som følge af sit trekantede tværsnit blive stadig mere ustabil og kan på et vist tidspunkt ikke 20 mere holde til belastningen fra den indespærrede trykgas. Ribben vil derfor falde sammen og tillade den indespærrede trykgas at blæse forbi under ribben. Derved aflastes trykket fuldstændigt på tætningsringen, som nu frit kan løftes. Under denne proces har det på intet tidspunkt været nødvendigt at på-25 virke tætningsringen med en opadrettet kraft, som modsvarer den forholdsvis store nedadrettede kraft fra trykgassens totale belastning af tætningsringen.

For yderligere at sikre den nedre rundtgående ribbes effektive 30 tætning selv mod en ujævn overflade på ventilen kan der desuden med fordel over den nedre ribbe på oversiden af tætnings-ringen være udformet et antal ansatse, som hæver sig over tætningsringens øvrige overside. Når den ringformede skive i koblingshovedets reces af gliderens bryst presses ned mod tæt-35 ningsringen ved åbning af ventilen, vil skiven påvirke tætningsringen med en nedadrettet kraft, som via ansatsene i DK 169814 B1 6 væsentligt omfang overføres til den nedre ribbe, som derfor med sikkerhed presses ned i alle ridser og ujævnheder i ventilens overflade.

5 Ved en hensigtsmæssig udførelsesform for tætningsringen kan denne langs periferien være udformet med en læbe, som berører recessens ringflade, hvorved rummet over tætningsringen øjeblikkeligt tætnes, så snart der åbnes for gastilgangen.

10 Den tætning, som opnås ved hjælp af læben, kan yderligere forbedres ved hjælp af en labyrinttætning langs tætningsringens periferi under læben, hvorved denne labyrinttætning med fordel kan bestå af et antal rundtgående ydre ribber, som hver i tværsnit har form som en halv O-ring.

15

Opfindelsen forklares nedenfor, idet der beskrives en alene eksempelvis udførelsesform under henvisning til tegningen, hvor 20 fig. 1 viser et koblingsarrangement ifølge opfindelsen i delt snit, hvorved arrangementet i venstre halvdel befinder sig i lukket stilling og i højre halvdel i åben stilling, fig. 2 en tætningsring til det i fig. 1 viste koblingsarrange-25 ment, fig. 3 samme set fra oven, og fig. 4 samme set fra neden.

30 I fig. 1 ses et koblingsarrangement med et tappehoved, som i sin helhed er angivet med henvisningstallet 1 og en ventil, som i sin helhed er angivet med henvisningstallet 2. Ventilen, hvoraf kun den øverste del er vist, er med en gevindsamling 35 skruet fast i en studs 3, som er svejset fast foroven på en beholder 4, der kun ses brudstykkevis. Ventilen er forsynet DK 169814 B1 7 med en aksialt forskydelig pakning 5, som påvirkes af en op-adrettet kraft fra en trykfjeder 6. Et dykrør 7 strækker sig ned i den væske, f.eks. øl, som skal aftappes.

5 Tappehovedet 1 omfatter et hus 8, en glider 9, som kan forskydes op og ned i huset, samt et håndgreb 10, som tjener til at forskyde glideren. Håndgrebet er lejret svingbart omkring svingtappe 11 og kan svinge mellem en øvre stilling, som i figuren er vist med stiplet streg og en nedre stilling, som er 10 vist med fuldt optrukket streg. Tappehovedet er endvidere forsynet med en tilslutning 12, som tjener til at forbinde tappehovedet med en ikke vist trykgaskilde, f.eks. C02 i en flaske eller patron. Glideren 9 har en aksialt forløbende kanal 13, hvorigennem den væske, som skal af tappes, ledes ud til for-15 brugsstedet (ikke vist).

Ventilen har foroven en flange 14, og tappehovedet en indad-vendende kant 15, som griber fast under flangen 14, når tappehovedet er koblet sammen med ventilen. Den indadvendende kant 20 15 strækker sig kun halvcirkulært langs den nedre periferi af tappehovedet, som derfor ved sammenkobling kan skydes på tværs hen over ventilens flange. Tætningen mellem tappehovedet og ventilen tilvejebringes ved hjælp af en tætningsring 16, som er anbragt aksialt forskydelig i en reces 17 i huset 8.

25

Som vist i venstre side af fig. 1 er ventilen 2 lukket, når glideren 9 befinder sig i sin øvre stilling, og som vist i højre side af fig. 1 er ventilen åben, når glideren befinder sig i sin nedre stilling, hvor den har trykket pakningen 5 30 ned, således at væsken via dykrøret 7, et antal åbninger 18 i dette og kanalen 13 i glideren 9 kan ledes ud til forbrugsstedet. Samtidigt har glideren åbnet for gastilgangen 12.

Pig.2, 3 og 4 viser tætningsringen 16 i større målestok.

. 35 Tætningsringen er fremstillet af et elastomert materiale, der eksempelvis kan være gummi med en passende hårdhed. På DK 169814 B1 8 undersiden af tætningsringen er der som vist udformet en forholdsvis stor nedre, rundtgående ribbe 19, som i tværsnit har et trekantet profil. Ribben 19 er anbragt i afstand fra tætningsringens ydre periferi. Mellem denne og ribben 19 er der 5 desuden udformet yderligere to mindre rundtgående ribber 20, som ligeledes i tværsnit har et trekantet profil. Langs selve periferien er der udformet en labyrinttætning, som består af tre halve O-ringe, og over denne labyrinttætning findes en læbe 22, som tjener til at danne tætning mod recessen 17's 10 inderside, så snart der åbnes for gastilgangen. På tætningsringens overside i et område, der befinder sig over den nedre rundtgående ribbe 19, er der udformet et antal ansatse 23, som er anbragt med indbyrdes mellemrum 24 og hæver sig op over tætningsringens øvrige overside. Ved denne er der langs tæt-15 ningsringens inderside udformet et antal indadvendende næser 25, som indbyrdes er adskilt af vertikale åbninger 26. Ved indersiden findes der desuden forneden på tætningsringen en ringformet plan flade 27.

20 På glideren 9 er der forneden udformet en første udadvendende krave 28, med en øvre flade, som passer til den ringformede plane flade 27 forneden på tætnings ringen 16. I en til tætningsringens højde ved indersiden svarende afstand over den første krave 28 er der indrettet en anden udadvendende krave 25 29, som i tværsnit har et trekantet profil med et toppunkt, som har en lidt større diameter end lysningen i tætningsringen. I en til næserne 25’s højde svarende afstand under den anden krave 29 er der yderligere udformet en tredie udadvendende krave 30.

30 I recessen 17 er der over tætningsringen 16 anbragt en ringformet skive 31, som har en nedadvendende kant 32 med samme diameter som tætningsringens næser 25 og et antal huller 33. Endvidere er glideren forsynet med et bryst 34 i form af ek-35 sempelvis en ring. Brystet 34 har en større diameter end den ringformede skive 31's indre diameter.

DK 169814 B1 9

Ved sammenkobling skydes tappehovedet som tidligere nævnt på tværs ind over ventilen 2's flange 14 og fastholdes dernæst på denne af den indadvendende kant 15 forneden på huset 8. Under ' 5 denne operation er håndgrebet 10 trukket op i sin øvre stilling og glideren 9 befinder sig tilsvarende i sin øvre stilling, hvor den med sin første krave 28 har trukket tætningsringen 16 lidt ind i husets reces 17. Koblingshovedet er endvidere tilsluttet henholdsvis en gaskilde (ikke vist) og et 10 forbrugssted (ikke vist).

Når glideren 9 ved hjælp af håndgrebet 10 forskydes i retning nedefter, vil glideren med sin anden udadvendende krave 29 til at begynde med føre tætningsringen 16 med sig og bringe den 15 til anlæg mod ventilflangen 14, endnu før glideren har åbnet for gastilgangen og ventilen. Der kan derfor ikke, som det er tilfældet ved de kendte koblingsarrangementer af denne art, utilsigtet sprøjte væske ud af beholderen, når denne åbnes f.eks. første gang.

20

Under sin videre forskydning nedefter trænger den anden krave 29 gennem tætningsringen 16's åbning som følge af sin trekantede form, og glideren kan derfor fortsætte til den i højre side af fig. 1 viste nedre stilling, hvor der er åbnet for 25 ventilen 2 og gastilgangen 12. I denne stilling har brystet 34 på glideren trykket den ringformede skive 31 i recessen 17 ned mod tætningsringen, således at skivens nedadvendende kant 32 hviler mod tætningsringens ansatse 23 med en forudbestemt kraft, som via ansatsene i væsentligt omfang overføres til den 30 nedre rundtgående ribbe 19, der derved bringes til at tætne effektivt selv mod en ujævn overflade på flangen 14. Tætningsringens læbe 22 sikrer samtidigt, at rummet over tætningsringen er tæt fra første øjeblik, der åbnes for gastrykket. Laby- . rinttætningen, som består af de halve O-ringe 21, sikrer sam-35 tidigt tætningens vedvarende holdbarhed, idet de ligger an mod recessens inderside og herunder samtidigt støtter DK 169814 B1 10 tætningsringen mod det radialt virkende tryk fra gassen. Koblingsarrangementet kan nu anvendes, indtil beholderen er tømt eller af anden grund ønskes udskiftet.

5 Ventilen og gastilgangen lukkes da ved at trække håndgrebet 10 op i sin øvre stilling, hvorved glideren 9 samtidigt forskydes opefter. Herunder griber glideren med sin første udadvendende krave 28 ind i den ringformede plane flade 27 forneden på tætningsringen, som derfor påvirkes med en opadrettet kraft, som 10 søger at løfte tætningsringen fri af ventilen 2 mod trykket af den gas, som er spærret inde i hulrummet over tætningsringen. Derved bøjes tætningsringen ved den, set i tværsnit, inderste ende, medens den yderste ende fortsat er presset ned mod ventilen af gastrykket. Til at begynde med virker fjederkraften 15 fra den stærkt komprimerede store, nedre ribbe 19 i samme retning, som gliderens løftekraft, som derved reduceres tilsvarende. Når bøjningen af ringen, set i tværsnit, er nået hen til området ved den nedre ribbe 19, løftes denne efterhånden så meget, at den som følge af sit trekantede profil ikke læn-20 gere har den fornødne styrke og stabilitet til at modstå trykket fra den indespærrede trykgas. Den nedre ribbe 19 falder derfor sammen og tillader gassen at slippe ud til det fri. Dernæst er tætningsringen fuldstændig ubelastet og kan frit løftes. Tætningsringens konstruktion indebærer, at det på in-.25 tet tidspunkt af den samlede løfteoperation har været nødvendigt at anvende en løftekraft, som er lige så stor som den kraft, hvormed den indespærrede trykgas påvirker tætningsringen.

30 Ved hjælp af koblingsarrangementet ifølge opfindelsen kan et tappehoved, som er monteret på en ventil i en trykbeholder let og ubesværet fjernes, når beholderen eksempelvis skal udskif tes. Dette skyldes, at tætningsringen ikke holdes i spænd mod ventilen af trykket fra den indespærrede gas over tætningsrin-35 gen, idet denne aflastes fuldstændigt, når tappehovedets håndgreb trækkes op for at lukke beholderen. Hertil kræves kun en 5 DK 169814 B1 11 beskeden kraftindsats fra betjeningspersonalets side. Samti-' digt skånes betjeningspersonalet og omgivelserne for at blive oversprøjtet af væske, når beholderen åbnes.

10 15 20 25 30 35

Claims (7)

1. Koblings arrangement til at koble et tappehoved sammen med en ventil, som er monteret i en studs på en beholder til en væske, såsom øl under tryk af en gas, f.eks. C02, og tappehovedet omfatter; en tilgang til gassen; en hul glider, som ved hjælp af et håndgreb kan forskydes mellem en nedre stilling, 10 hvor ventilen er åben, og væsken kan strømme ud gennem den hule glider, og en øvre stilling, hvor ventilen er lukket; en elastomer tætningsring, som koaksialt med glideren er anbragt aksialt forskydeligt i en reces forneden i tappehovedet og ved sammenkobling tjener til at danne en tætning mellem dette og 15 ventilen; og en på glideren således udformet første udadven-dende krave, at denne vil søge at løfte tætningsringen fri af ventilen, når glideren forskydes mod sin øvre stilling, k e n detegnet ved, at der på glideren er udformet en anden udadvendende krave, som har en større diameter end tætnings-20 ringens lysning og i aksial retning er placeret således på glideren, at denne under forskydning mod sin nedre stilling ved indgreb mellem kraven og tætningsringen trækker denne med sig ned til anlæg mod ventilen, før glideren åbner for denne og gastilgangen. 25

2. Koblingsarrangement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den anden udadvendende krave har en lidt større diameter end tætningsringens lysning og i tværsnit form som en trekant, der vender toppunktet udad. 30

3. Koblingsarrangement ifølge krav l eller 2, kendetegnet ved, at der på tætningsringen er udformet et antal ind-advendende næser og på glideren en tredie udadvendende krave, som er anbragt med en til højden af næserne svarende afstand 35 under gliderens anden krave, og at gliderens diameter mellem 13 DK 169814 B1 de to kraver har en til den diametrale afstand mellem næserne svarende diameter.

4. Koblingsarrangement ifølge krav 1, 2 eller 3, kendete 5 g n e t ved, at der i koblingshovedets reces over tætningsringen er anbragt en ringformet skive og på glideren et bryst, som aksialt er placeret således på glideren, at det ved indgreb med skiven bringer denne til aksialt at komprimere tætningsringen, når glideren befinder sig i sin nedre stilling. 10

5. Koblingsarrangement ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at der på tætningsringens underside mellem dennes inder- og yderside er udformet en nedre rundtgå-ende ribbe, som i tværsnit har form som en trekant med nedad- 15 vendende toppunkt, som i tætningsringens ubelastede tilstand strækker sig længere ned end tætningsringens øvrige underside.

6. Koblingsarrangement ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at der på tætningsringens overside 20. hovedsagen vertikalt over den nedre rundtgående ribbe på undersiden er udformet et antal ansatse, som hæver sig op over tætningsringens øvrige overside.

7. Koblingsarrangement ifølge et eller flere af kravene 1-6, 25 kendetegnet ved, at der på tætningsringen langs periferien er udformet en læbe, som berører recessens ringflade. 1 35 Koblingsarrangement ifølge 1-7, kendetegnet ved, at der på tætningsringen langs periferien er udformet et antal 30 rundtgående ydre ribber, som hver i tværsnit har form som en halv O-ring.