ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1994 года по МПК F16K1/02 

Изобретение относится к сантехнической и иной запорно-регулирующей арматуре, используемой, например, в магистралях водоснабжения населения и промышленных предприятий.

Известен кран-смеситель, вентильные головки которого имеют по предохранительному запорному органу, управляемому синхронно (одновременно) с регулирующим запорным органом [1].

За прототип выбрано устройство, содержащее корпус со сливной и напорной полостями, разделенными между собой перегородкой с проходным каналом, размещенный в сливной полости регулирующий запорный орган, соединенный с приводным элементом, установленный в напорной полости предохранительный запорный орган, упруго нагруженный в сторону перегородки, при этом предохранительный орган разъемно соединен с приводным элементом посредством толкателя [2].

Целью изобретения является обеспечение возможности снятия напора в напорной магистрали на все время ремонта (например, замены уплотнительной манжеты) запорно-регулирующего устройства.

Для этого в запорно-регулирующем устройстве, содержащем приводной элемент, корпус со сливной и напорной полостями, отделенными друг от друга перегородкой с проходным каналом, т.е. седлом, размещенный в сливной полости регулирующий запорный орган (орган регулирования расхода), соединенный с приводным элементом, а также установленный в напорной полости предохранительный запорный орган, упруго нагруженный с расчетным усилием в сторону перегородки, а именно на перекрытие проходного канала, и посредством толкателя разъемно соединенный с приводным элементом, толкатель жестко соединен с одним из взаимосвязанных элементов - предохранительным запорным органом либо приводным элементом, а с другим соединен с возможностью ограниченного реверсивного, например возвратно-поступательного, движения.

В одном из вариантов реализации на конце толкателя выполнена фиксирующая вилка с упругими зубцами, а в одном из взаимосвязанных элементов выполнена полость для размещения вилки, имеющая зауженный входной канал (цанговое соединение).

Для повышения надежности функционирования толкатель выполнен из двух подвижных относительно друг друга частей, одна из которых жестко соединена с предохранительным запорным органом, а другая снабжена двумя упругими элементами, усилия которых направлены встречно.

Для повышения удобств пользования в регулируемом запорном органе и его приводном элементе выполнен сквозной канал, при этом толкатель, одним концом жестко соединенный с предохранительным запорным органом, размещен в канале с возможностью выхода другого его конца за пределы приводного элемента.

На фиг. 1 представлена одна ветвь бытового смесителя горячей и холодной воды в момент времени, непосредственно предшествующий принудительному открытию предохранительного запорного органа; на фиг.2 - то же, открытие уже состоялось; на фиг.3 - в открытом положении находятся оба запорных органа; на фиг. 4 - только регулирующий, причем в процессе расстановки толкателя с предохранительным запорным органом; на фиг.5 - процесс стыковки толкателя с предохранительным запорным органом (после ремонта регулирующего органа); на фиг. 6 - размещение разъемного соединения в зоне регулирующего запорного органа; на фиг. 7 - выполнение толкателя составным; на фиг.8 - выполнение толкателя выходящим за пределы приводного элемента.

Корпус 1 смесителя одной своей ветвью посредством накидной гайки 2 герметично подстыкован к напорной магистрали 3 с рабочей средой, например горячей водой, подаваемой в направлении 4 (фиг.1).

Перегородка-седло 5 с проходным каналом 6 отделяет напорную полость 7 от сливной полости 8. Канал 6 со стороны полости 8 перекрыт регулирующим запорным органом (манжетой) 9, входящим в состав вентильной головки, корпус 10 которой герметично ввернут в корпус 1 смесителя.

В корпусе 10 реверсивно (поступательно) по резьбе ходит приводной элемент (шток) 11, вращаемый маховичком 12 и герметизированный уплотнителем 13.

Регулирующий расход орган 9 закреплен на конце штока 11 посредством сильфонной пружины 14 в виде стакана. От штока 11 через днище стакана, манжету 9 и канал 6 в напорную полость 7 проходит толкатель 15.

Предохранительный запорный орган состоит из пары поршень - цилиндр. Цилиндрическая часть 16 герметично зафиксирована в стыке между корпусом 1 и магистралью 3 и имеет окна 17 для прохода рабочей среды. Поршень (собственно запорный орган) 18 перекрывает проходной канал 6 со стороны напорной полости. Этот поршень герметизирован в цилиндре кольцом 19 и все время упруго нагружен упругим элементом (например, пружиной) 20 на перекрытие канала 6 с определенным усилием. Функции упругого элемента может выполнять воздух в полости 21.

В полость 22 предохранительного органа через зауженный ход (канал) введен продольно расчлененный на несколько поперечно пружинящих ветвей 23 свободный конец толкателя 15, касающийся днища полости 22.

Рабочая среда к потребителю поступает по стрелке 24.

На фиг.5 позицией 25 обозначен вход в полость 22.

Согласно фиг.7 толкатель 15 выполнен состоящим из двух расстыковываемых под действием определенного усилия частей 26 и 27, за счет паза 28 имеющих относительно друг друга свободный ход. Расстыковываемость обеспечивается пружинящими губками 29.

Левая часть 26 составного (фиг.7) толкателя концом 30 выведена наружу (за пределы приводного элемента). Пружины 31 и 33, воздействуя на буртик 32, удерживают эту часть, герметизированную кольцом 34, в исходном положении.

Предложенное устройство проиллюстрировано на примере с возвратно-поступательно перемещаемым регулирующим запорным органом, хотя возможен вариант и с возвратно-вращательным движением.

Устройство работает следующим образом.

Шток 11, вращаемый по резьбе, подает толкатель 15 вправо и приотводит предохранительный запорный орган 18 от проходного канала 6. Давление рабочей среды напорной полости 7 начинает действовать на всю торцовую поверхность органа 18, преодолевает усилие упругого элемента 20 и скачкообразно переводит орган 18 в крайнее правое положение (см.фиг.2).

Обратным вращением штока 11 регулирующий орган 9 отводится влево, при этом открывается проход рабочей среде к потребителю по стрелке 24.

Если надо заменить износившийся орган (манжету) 9, то шток 11 выкручивают вместе с корпусом 10. При этом упругий конец толкателя перемещает предохранительный запорный орган 18 влево и перекрывает канал 6 со стороны напорной полости 7, исключая необходимость снятия напора на время ремонта. Пpи дальнейшем перемещении влево упругий конец выскакивает из исходного канала, не препятствуя полному извлечению органа 9. При обратной сборке корпус 10 штока 11 вкручивается в корпус 1 смесителя, после этого ветвь 23 входит через вход 25 в полость 22 и устройство готово продолжать работу.

Паз 28 (фиг.7 и 8) обеспечивает свободный ход предохранительного запорного органа 18, эквивалентный свободному ходу, обеспечиваемому за счет полости 22 в варианте по фиг.1-6.

Упомянутый ограниченный свободный вход необходим для обеспечения скачкообразного перехода предохранительного запорного органа 18 из одного крайнего положения (например, по фиг.1) в другое (по фиг.2). Это необходимо для надежности функционирования, самозакрытия канала 6 при снижении напора рабочей среды в полости 7 ниже допустимого (в целях предотвращения бесполезного расхода рабочей среды через регулирующий орган 9) и принудительного открытия при появлении пользователя. Последняя операция в варианте по фиг.8 осуществляется кратковременным нажатием на конец 30 толкателя 15.

Использование: в сантехнике. Сущность изобретения: сливная и напорная полости корпуса отделены друг от друга перегородкой с проходным каналом. В сливной полости размещен регулирующий запорный орган, соединенный с приводным элементом, в напорной полости - предохранительный запорный орган, упруго нагруженный в сторону проходного канала и соединенный толкателем с приводным элементом. Соединение выполнено разъемным. Толкатель жестко соединен с одним из взаимосвязанных элементов предохранительным запорным органом или с приводным элементом, с другим соединен с возможностью ограниченного реверсивного движения. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус со сливной и напорной полостями, отделенными одна от другой перегородкой с проходным каналом, размещенный в сливной полости регулирующий запорный орган, соединенный с приводным элементом, а также размещенный в напорной полости предохранительный запорный орган, упруго нагруженный в сторону проходного канала и посредством толкателя соединенный с приводным элементом, причем указанное соединение выполнено разъемным, отличающееся тем, что толкатель соединен жестко с одним из взаимосвязанных элементов - предохранительным запорным органом либо с приводным элементом, а с другим соединен с возможностью ограниченного реверсивного движения. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на конце толкателя выполнена фиксирующая вилка с упругими зубцами, а в одном из взаимосвязанных элементов выполнена сообщенная с входным каналом полость для размещения вилки. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в приводном элементе выполнен сквозной канал, а толкатель, одним концом жестко соединенный с предохранительным запорным органом, размещен в канале с возможностью выхода другого его конца за пределы приводного элемента. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что толкатель выполнен из двух частей, подвижных одна относительно другой, причем одна часть жестко соединена с предохранительным запорным органом, а другая снабжена двумя упругими элементами, усилия которых направлены встречно.