本发明涉及用于压缩气体的连接器，更具体地涉及一种用于将容纳压缩二氧化碳的罐连接至用于碳酸化水的设备如家用碳酸化设备的连接器。 这种型式的常规连接器包括：一个第一部分，该部分与安装在二氧化碳供给罐上的阀壳体连成一个整体并含有一个轴向位移阀，和一个第二部分，该部分包括碳酸化设备的一部分并含有一个用于接受来自储气罐的气体的气体导管，和一个用以在上述两个部分之间形成气体密封的密封元件和一个进行致动可以使阀产生位移的柱塞。该两部分通常是螺接在一起。现有的连接器存在的问题是不能保证阀的正常工作。此外，储气罐的密封表面在使用中可能会发生损坏，例如，由于摔跌，其结果是不能得到正常的密封。
这些问题通过已公布地我们的待批的欧洲专利申请书0，238，312号所介绍的装置得到很大程度解决，在该装置中其碳酸化装置配置一个空心筒形元件形式的连接器的外接部分，在其中设有一个用于产生轴向运动的阀致动器。气体供给筒或罐带有一个连接器的内接部分。密封装置的设置用以在外接部分与内接部分的圆筒表面之间形成气体密封。该储气筒或罐带有一个阀，该阀通常是关闭的但可以借助阀致动器的操纵移至打开位置。一个在连接器的外接部分与内接部分之间起作用的前挡块精确地定位该阀致动器，从而使该阀可以可靠地工作。还配置一个用于将外接部分和内接部分锁紧在一起的锁紧装置。
本发明目的涉及上述连接器的改进部分。
在一方面，本发明提供了一种借助储气罐上的阀提供改进密封条件的新型装置。
另一方面，借助一个以较低动力驱动机构，如一个电磁铁提供一种能够使阀打开;甚至能克服储气筒内的高压力将阀打开的改进的阀和致动器。
本发明的另一个方面是提供一种用于打开在储气筒内的阀的致动机构，该致动机构本身包括一个阀装置，该阀装置在其第一状态下将碳酸化室连接至气体供给罐，而在其第二状态下，将碳酸化室连接至该设备的另一部分，例如连接至用于借助来自碳酸化室的一股气体来发送浓缩物的浓缩物供给装置。
下面将结合附图以举例方式对本发明进行进一步描述，其中
图1是体现本发明的碳酸化设备的框图;
图2是显示图1所示设备的一部分，其中包括根据本发明的一个最佳实施例中的两部分连接器连接在一起的局部剖视图;
图3是图2所示连接器的一部分的立体视图;
图4是图2所示连接器的一部分的放大图，用以显示其中某些部分的尺寸;和
图5是显示图2所示设备的改进部分。
参看图1，该家用碳酸化设备适于对少量水;如足以形成一或两杯水的碳酸化用，该设备包括一个碳酸化室100，该碳酸化室又连接在一个供给碳酸化用水的水供给装置102上，该碳酸化室具有一个排放阀装置104用于将已碳酸化的水排放到一个容器如玻璃杯106中。二氧化碳供给装置108借助导管110连接至碳酸化室100，以便向该室供给二氧化碳。一个浓缩物供给装置112借助一个或更多的导管114连接至排放装置104以便向已碳酸化的水供给香料。一个连接于二氧化碳供给装置108与浓缩物供给装置112之间的导管111向着浓缩物供给装置供应二氧化碳以便使其供应浓缩物，在完成碳酸化过程以后这种二氧化碳就可以在碳酸化室100内获得，如在下面结合图2的描述中可以得到更充分地理解。该碳酸化室100容纳有一个碳酸化装置该装置可以是常规形式的，如一个用于向水中喷射二氧化碳的喷口，或者最好是如同我们在公布的英国专利申请书2，161，089号中所描述的形式。水供给装置和浓缩物供给装置也可以如同上述公布的英国专利申请书中所描述的那样。
参看图2和图3，二氧化碳供给装置108包括一个内装二氧化碳的储气筒200，该储气筒在其顶部利用一个不需要专门描述的常规装置将连接器202固定在它上面。连接器202包括二个带有空心内腔部分206的本体204，在空心内腔部分内装有一个进行垂直轴向移动的实体聚丙烯阀元件208。该聚丙烯最好具有R85～110范围的洛氏硬度。其下端借助固定在本体204内的圆环212支撑着的压缩弹簧210推紧该阀元件使其与阀座214相啮合以便该使阀处于常闭状态从而防止二氧化碳气体从储气筒200中逸出。储气筒200内的压力可以根据环境温度在较宽的范围内，例如在600磅/平方英寸至2000磅/平方英寸范围内变化。为了保证阀元件208可脱离阀座214向下移动，为了能借助在所有可能遇到的压力条件下向该阀施加一个较小的力就能将阀打开而与此同时还能保证良好的密封性，阀座214是在一个向下导向经精密加工出其准确尺寸的圆柱形伸出部分216的一个下表面上形成的从而获得这些效果。在本体204的顶部形成一个圆筒形凹进部分218并带有平滑的圆筒形侧壁220，一个径向延伸的底部表面222，并在底面222的中心部位形成一个锥形坑或截锥凹槽224，并通道一个圆筒形通道226与伸出部分216的内部相连通。
二氧化碳供给装置108也包括一个本体230，该本体可由合成塑料模压制成并固定在碳酸化设备上，一个圆柱形外接元件232与本体230连成一个整体构件并从本体的底部伸出以便连接器两部分108和202连接在一起时插入圆筒形内接凹进部分218内。在外接元件232内的一个外部沟槽234内容纳着一个“O”型圈236，该“O”型圈与凹进部分218的平滑内表面220形成气密密封。外接元件232的下端与凹进部分218的底面222相啮合以便当两个部分完全连接在一起时，构成对凹进部分218内的外接元件232的位置进行精确限定的前挡块。此外，在内接连接器内的密封表面220的设置是当二氧化碳供给罐偶然隋落时可以减小损坏该密封表面的危险性。
围绕着壳体230的下部装有一个开口环240（如图3立体图所示）该环与锁紧卡爪242的杠杆部分244形成一个整体，这些部分是由弹性合成塑料整体模压制成。在本体230上的向外伸出部分（未显示）用以保持开口环240避免相对于本体230的向上和向下的移动。开口环240由一个可垂直滑动的环246环绕着，当环246向上滑动与杠杆部分244相啮合时，从而使卡爪242向外回转到达非紧锁位置，当该环向下滑动（图2所示位置）推动卡爪242向内回转，从而使卡爪下端的向内伸出部分248与设置在本体204上的面向下和面向外的截锥（或倾斜）表面250相啮合。在伸出部分248与表面250之间的相互作用下将本体240向上拉，因此外接元件232的下端当两部分锁紧在一起时就压紧在表面222上。
与外接元件232同轴的圆筒形通道252通过本体垂直地延伸，并包括一个大直径的下部分254，一个中等直径的中间部分256和一个小直径的上部分258。
一个用于垂直移动的多部滑块260设置在通道252内。滑块260的下部元件262包括一个位于通道252的大直径部分254内的主体部分264并具有在部分254内宽松配合的向外突出的法兰266，因此气体可以通过法兰262。一个在本体264的下端整体形成的阀致动杆268通过通道226伸出以与阀元件208的上表面相接触。元件262包括一个上部伸出部分270，该伸出部分位于通道252的中等直径部分256内并在其外沟槽274内装有一个“O”型密封圈272。“O”型密封圈272形成气密密封并由于与通道252的部分256的侧壁相摩擦，当连接器部分204取走时，防止了元件262掉出本体230的外面。通过伸出部分270形成一个通道276，该通道的上端由形成滑块260的中心元件的阀280所关闭。滑块260的上部元件282包括一个位于通道252的部分256内的加大部分284和一个从本体230的顶部经过通道252的较细部分258伸出的较细部分286。由元件282的加大部分284携带着的一个“O”型圈288与通道252的部分256的内表面形成气密密封。压缩弹簧290向上推动元件282。
电磁铁300（下面将对它进行详细描述）连接至杠杆302上，该杠杆以304为回转支点，并当电磁铁进行致动时，该杠杆被向下拉，从而使杠杆的中间部分306将多部分滑块260向下压而阀致动杆268将阀元件208从阀座214抬起，由此使供应的二氧化碳气体经过通道226，252和如图中所示连接至通道252的导管110通向碳酸化室100。在碳酸处理完成之后，电磁铁300被断电使杠杆302向上回转。在碳酸化室100内二氧化碳的压力经过导管110传递至通道252和276内，导致阀元件280向上升起。这样，在碳酸化室100内的二氧化碳可以经过位于“O”型圈272上方一个部位处连接至通道252的导管111供应给浓缩物供给装置112。这样，多部分滑块就起到用于阀208的致动器和随着碳酸化过程的完成用于将碳酸化室与浓缩物供给装置之间进行自动连接的阀装置的致动器的双重作用。这种装置结构非常紧凑而制造成本低。
已经提到过最佳的碳酸化装置是如在我们的英国专利申请2，160，089号中所描述的那种。这种设备利用一种水平或叶轮转子，该转子在高速下驱动转动并利用在碳酸化室内水的上方空间内形成的二氧化碳环境条件下在几秒钟内获得碳酸化，因此，该碳酸化室在工作过程中仅部分地充满以水。用以控制碳酸化室内的碳酸化压力的一种装置是必要的，以便当达到所要求的压力时终止对碳酸化室供给二氧化碳，并在碳酸化过程中当二氧化碳用尽时能够向碳酸化室供应新的二氧化碳。这是在本发明的最佳实施例中借助电磁铁300的设计方案实现的。该电磁铁包括一个在图2中以示意图示出的固定在壳体322内的线圈320。一个连杆324将壳体322连接至杠杆臂302上。电磁铁300的衔铁326以其上端伸入线圈320内，以其下端固定在膜片328上，该膜片的周边固定在壳体330上，该壳体是用未显示的装置固定在设备的本体上。在壳体330与衔铁326之间作用的压缩弹簧332将该衔铁向下压紧。设置在壳体330内位于膜片328下面的压力室334经过导管336和导管110连接至碳酸化室100。
当电磁铁300通电时，壳体322就被向下拉，由此使杠杆302回转，如前面所述，弹簧332的强度选择要使其保证在此时是壳体向下移动而不是衔铁被向上拉。当碳酸化室100内的压力达到要求的水平时，导致膜片328克服弹簧332的压力而向上移动，以便使衔铁326和壳体322都向上移动由此使整个多部分滑块260也向上移动，因此阀元件208就关闭。但是，这时，元件286的上端仍保持与杠杆306相接触从而保证了阀元件280仍保持关闭。
如果碳酸化室内的压力下降，弹簧332就推动衔铁326向下，连同壳体322一起向下移动，由此将阀208再次打开以便使更多的二氧化碳供给至碳酸化室。这一动作可以连续重复多次一直到碳酸化处理完成。此后，如前面所述，电磁铁300断电，阀280打开。
在本体264上装有垫片250用以挡住当阀280打开时由碳酸化室100可能吸入通道252内的水。任何这样进入通道252内的水当用于进行下一次碳酸化处理的气体供给至碳酸化室100时，将基本上返回碳酸化室100内。
最好设置一个电气控制系统（未显示），如同在我们的英国专利申请书2，160，089号中所描述的系统，以便实现碳酸化循环，并随着起动按钮的启动，水即自动流入碳酸化室达到要求的高度，此后，通过对电磁铁300通电使碳酸化室充压力，于是该碳酸化装置就被驱动进行碳酸化处理在完成碳酸化处理之后，将电磁铁300断电，二氧化碳就由碳酸化室供给至浓缩物供给装置。
如前面已经概述，本发明的一个重要的方面是关于需要保证阀208提供可靠的气密密封而又能通过较小的力予以打开。更准确地说，本发明的目的之一是提供与我们在欧洲专利申请书0238312号所公布的装置比较在这方面的改进，本发明的一个特别致力于一种改进的密封件的特征是采用一种弹性材料，如前面所述的聚丙烯的整体阀元件以代替由一个本体和由其所带有的一个分开的密封元件构成的阀元件，如同在上述欧洲专利申请书中所描述的一样。
与上述欧洲专利申请书中所述装置相比，本发明所提供的另一个特别重要的改进是阀致动杆268的设计方案，在工作中，该致动杆伸进通道226中，在工作过程中该通道对致动杆268与阀元件208基本上保持轴向对正（并非精确的）起到导向支撑作用。这就可以使滑块260的元件262在通道254内成宽松配合状态，由此可使气体在元件262与部分254的侧壁之间通过，而不需要在元件262内设置气体通道。因此，宽松配合的结果是致动杆268可以发生径向位移，但正如所指出的那样，该装置通过这种位移伸进通道226内，保证了尽管在通道254内元件262由于宽松配合产生了径向自由度，但在阀元件208与致动杆268之间仍能保持着正确的工作关系。此外，较大的锥形坑224对致动杆268下端提供了导向作用，这种导向保证了当连接器的两个部分连接在一起时能够使杆268正确地被导入通道226内。这样，锥形坑224的尺寸将关连到在通道部分254内元件262的径向自由度。
连接器部分204的相关部分的最佳尺寸标注在图4中。
图5显示出一个改进型，在其中表面222上设有一个环形向上伸出部分222a，起到限定内接元件218内的外接元件230位置的前挡块作用。由图5应当理解到，伸出部分222a的位置和尺寸应这样确定，即要使其与元件230的端部相接触。其最佳尺寸在图5中已示出。