МНОГОХОДОВОЙ КЛАПАН Российский патент 1995 года по МПК F16K11/52 

Изобретение относится к управлению текучими средами.

Известен многоходовой клапан, содержащий корпус, снабженный четырьмя впускно-выпускными клапанами, выполненное в качестве заслонки клапанное тело, установленное в корпусе с возможностью поворота для избирательного соединения двух соседних впускно-выпускных каналов, и уплотнения, выполненные на внутренней поверхности корпуса между впускно-выпускными каналами попарно противоположными друг другу и служащие упорами и опорами для клапанного тела (1).

Недостатком известного клапана является то, что он не обладает универсальностью из-за отсутствия определенного положения закрытия.

Известен клапан, содержащий корпус с впускно-выпускными каналами, уплотнительное средство и установленное в корпусе с возможностью поворота клапанное тело с цапфами, с выполненным эксцентрично относительно центральной оси клапана запорным участком с выпуклой поверхностью, размещенным с одной стороны от центральной оси клапана (2).

Недостаток известного устройства заключается в сложности его монтажа и демонтажа.

Целью изобретения является обеспечение универсальности многоходового клапана.

На фиг. 1 представлен клапан, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - уплотнительное средство, вид сверху; на фиг. 5 - уплотнительное средство, разрез; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 7 - клапанное тело, вид сверху; на фиг. 8 - клапанное тело, общий вид; на фиг. 9 - клапанное тело, вид сбоку; на фиг. 10 - разрез В-В на фиг. 7; на фиг. 11 - многоходовой клапан в демонтированном состоянии; на фиг. 12-14 - клапан с разными положениями подсоединительных патрубков, вид сверху; на фиг. 15 - пример монтажа двух клапанов.

Многоходовой клапан 1 состоит из корпуса 2, выполненного из трех идентичных частей 3, клапанного тела 4 и уплотнительного средства 5. Корпус 2 представляет собой многогранный блок, имеющий почти шаровую конфигурацию, и на трех скошенных поверхностях 6, расположенных под углом 120^о друг относительно друга, снабженный в центральной зоне тремя впускно-выпускными каналами 7, которые могут быть снабжены приваренными насадками 8. Впускно-выпускные каналы 7 имеют круглое сечение и проходят в направлении центральной оси 9 клапан 1, совпадающей с осью клапанного тела 4. Корпус 2 и клапанное тело 4 образуют совместную полость 10. Идентичные части 3 примыкают друг к другу поверхностями контакта 11, причем в участках соседних поверхностям контакта 11 выполнены выемки 12. Уплотнительное средство 5 выполнено в виде изогнутых перемычек 13, расположенных друг относительно друга под одинаковым углом равным частному от деления 360^о на число частей корпуса 2.

В данном случае уплотнительное средство 5 выполнено в виде шарового или эллипсоидного сепаратора, состоящего из трех смещенных друг относительно друга на 120^о перемычек 13, изогнутых в виде полукруга или полуэллипса. Перемычки 13 сходятся в двух местах перекрещивания 14, в которых выполнены проходные отверстия 15. Внутренние поверхности 16 перемычек 13 выполнены выпуклыми и образуют взаимодействующую с клапанным телом 4 уплотняющую поверхность.

Уплотнительное средство 5 (см. фиг. 4-6) выполнено из единого цельного формового изделия, изготовлено из резины и упругой пластмассы. Поверхности контакта размещены между частями и закреплены в выемках 12. Служащие уплотняющими поверхностями внутренние поверхности 16 образуют соединительные участки между впускно-выпускными каналами 7, т.е. участки стенки полости 10. Уплотнительное средство 5 в положении закрытия уплотняет идентичные части 3 и клапанное тело 4.

Клапанное тело 4 (см. фиг. 7-10) снабжено двумя цапфами 17, 18, причем на конце одной из них установлен профильный элемент 19, выполненный, напр., четырехгранным. Между цапфами 17, эксцентрично относительно оси 9 размещен запорный участок 20, который выполнен с краевой зоной 21, расположенной на поверхности воображаемого тела вращения, ось которого совмещена с центральной осью клапана 9. Выпуклая поверхность 22 запорного участка 20 выполнена с меньшей кривизной, чем краевая зона 21.

Краевая зона 21 взаимодействует с двумя соседними перемычками 13 уплотнительного средства 5, при этом все остальные части запорного участка 20 находятся вне контакта с ними. Это означает, что лишь те поверхности, которые на фиг. 10 представлены заштрихованными, взаимодействуют с уплотнительным средством 5, а именно цапфы 17, 18, расположенные в отверстиях 15, и краевые зоны 21.

Перемычки 13 и краевые зоны 21 в самом деле имеют форму эллипса. Данная конфигурация изменяется, когда изменяется число впускно-выпускных каналов 7 и тем самым и углы, под которыми установлены идентичные части 3.

Цапфы 17, 18 проходят через центральное отверстие 23 корпуса 2 клапана 1. Соединение частей 3 осуществляется с помощью винтов 24, установленных в отверстиях 25 и ввинченных в выполненные в соседних частях 3 резьбовые отверстия 26. По два винта 24 проходят через одну поверхность контакта 11.

В верхней поверхности корпуса 2 по окружности выполнены отверстия 27 для фиксации рукоятки 28. Рукоятка 28 установлена с возможностью поворота против усилия пружины 29 вокруг оси 30, соединяющей установленный на профильном элементе 19 подсоединительный элемент 31 с рукояткой 28, причем на рукоятке 28 предусмотрен фиксатор 32, входящий в отверстия 27.

На фиг. 3 клапан показан в положении, в котором он перекрывает верхний впускно-выпускной канал 7, в то время как оба нижних впускно-выпускных канала 7 соединены между собой. При этом видно, что клапанное тело 4 вступает в контакт с уплотняющими поверхностями лишь краевыми зонами 21, и при повороте клапанного тела 4 вокруг оси 9 выпуклая поверхность 22 не обязательно находится в контакте с уплотняющими внутренними поверхностями 16. Внутренняя поверхность 33 запорного участка 20 может иметь как плоское сечение, так и выполнено с определенной выпуклостью.

С использованием соответственно изогнутых подсоединительных патрубков 34 (см. фиг. 12-14) клапан можно гармонично встраивать в любые трубопроводы, а также в колено трубопровода или в отводы. При этом ось 9 клапана расположена поперек направлению отвода, и обслуживание клапана беспроблемно. Оно осуществляется путем поднятия рукоятки 28, чем фиксатор 32 выходит из отверстий 27, с последующим совершением поворота. Кроме трех четко определенных положений, в которых запорный участок 20 полностью перекрывает один из впускно-выпускных каналов 7, возможно устанавливать многие промежуточные положения, чем можно достичь определенного распределения потока подаваемой среды.

На фиг. 15 видно, что в промежуточном положении запорный участок 20 клапанного тела 4 со всех сторон свободно омывается, так что клапан можно подвергать очистке путем промывки, без его демонтажа. Можно осуществлять очистку без приостановки эксплуатации проходящего параллельно (на фиг. 15 верхнего) трубопровода.

В нижней части промывочная жидкость подается слева и с обеих сторон омывает запорный участок 20, в данном случае выполняющий функцию отклоняющего тела, так что промывочная жидкость поступает и в соединительный участок 35 и выходит с другой стороны клапанного тела 4. Это представляет собой огромное преимущество, в частности, в случае применения клапана в области производства продуктов питания, где требуется очищать клапаны очень часто. В предлагаемом клапане нет никаких труднодоступных мест, где могли бы скапливаться бактерии, или мертвого пространства, т.к. полость 10 образуют проходящие каналы.

На фиг. 11 видно, что в случае необходимости вне проходных отверстий 15 через уплотнительное средство 5 можно устанавливать направляющие втулки 36 для цапф 17, 18.

Использование: для управления текучими средами. Сущность изобретения: в корпусе с впускно-выпускными каналами установлено с возможностью поворота клапанное тело с цапфами, с выполненным эксцентрично относительно центральной оси клапана запорным участком с выпуклой поверхностью, размещенным с одной стороны от центральной оси. Корпус составлен из идентичных частей, число которых равно числу впускно-выпускных клапанов, выполненных в их центральной зоне. Части корпуса уплотнены друг относительно друга уплотнительным средством, которое выполнено в виде изогнутых перемычек. Перемычки расположены друг относительно друга под одинаковым углом, равным частному от деления 360° на число частей корпуса и исходящих из двух мест перекрещивания, в которых выполнено отверстие для цапф клапанного тела. 3 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. МНОГОХОДОВОЙ КЛАПАН, содержащий корпус с впускно-выпускными каналами, уплотнительное средство и установленное в корпусе с возможностью поворота клапанное тело с цапфами, с выполненным эксцентрично относительно центральной оси клапана запорным участком с выпуклой поверхностью, размещенным с одной стороны от центральной оси клапана, отличающийся тем, что корпус клапана составлен из идентичных частей, число которых равно числу впускно-выпускных каналов, выполненных в их центральной зоне, причем части корпуса уплотнены одна относительно другой уплотнительным средством, которое выполнено в виде изогнутых перемычек, расположенных одна относительно другой под одинаковым углом, равным частному от деления 360^o на число частей корпуса, и исходящих из двух мест перекрещивания, в которых выполнено по меньшей мере одно отверстие для цапф клапанного тела. 2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что уплотнительное средство выполнено в виде шарового или эллипсоидного сепаратора. 3. Клапан по пп.1 и 2, отличающийся тем, что запорный участок выполнен с краевой зоной, взаимодействующей с двумя соседними перемычками уплотнительного средства. 4. Клапан по пп.1 - 3, отличающийся тем, что краевая зона расположена на поверхности воображаемого тела вращения, ось которого совмещена с центральной осью клапана, а выпуклая поверхность запорного участка выполнена с меньшей кривизной, чем его краевая зона.