МЕХАНИЧЕСКИЙ ОТСЕКАТЕЛЬ ГАЗА Российский патент 1997 года по МПК F16K21/02 

Изобретение относится к клапанным механизмам и предназначено, в частности, для применения в держателях для сварки в среде защитных газов.

Известен запорный элемент клапанного устройства, в котором круглое резиновое кольцо установлено с натягом в канавку трапецеидальной формы и опирается на наклонную поверхность дна канавки (1).

Недостатком известного устройства является ограниченная подвижность кольца и ненадежность уплотнения при перекосе запорного органа в клапанном механизме.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по технической сущности и достигаемому результату является механический отсекатель газа, содержащий корпус с входным и выходным каналами, закрепленную в нем цилиндрическую втулку с радиальными отверстиями и установленный в корпусе на входе нагруженный пружиной в сторону седла, расположенного на одном конце втулки клапан, взаимодействующий с органом управления через штангу, размещенную во втулке с возможностью совместного перемещения с клапаном, при этом уплотнительное кольцо штанги установлено с возможностью контактирования с другим концом втулки, радиальные отверстия которой сообщены с выходным каналом корпуса (2).

Недостатком указанного устройства является сложность конструкции запорного органа и незначительная надежность и герметичность.

Задача изобретения состоит в обеспечении легкости управления клапанным механизмом за счет повышения надежности уплотнения клапана на седле и уменьшения габаритов.

Указанный технический результат достигается тем, что механический отсекатель газа, содержащий корпус с входным и выходным каналами, закрепленную в нем цилиндрическую втулку с радиальными отверстиями и установленный в корпусе на входе нагруженный пружиной в сторону седла, расположенного на одном конце втулки, клапан, взаимодействующий с органом управления через штангу, размещенную во втулке с возможностью совместного перемещения с клапаном, при этом уплотнительное кольцо штанги установлено с возможностью контактирования с другим концом втулки, радиальные отверстия которой сообщены с выходным каналом корпуса, а для придания легкости управления клапанным механизмом, в седле выполнена продольная кольцевая выемка и в ней установлено эластичное кольцо с возможностью перемещения и образования герметичной полости, заполненной жидкостью, а для уменьшения габаритов штанга выполнена пустотелой с перепускными отверстиями, одно из которых соединено с выходным каналом посредством радиальных отверстий втулки, а второе расположено на уровне торца седла, при этом штанга и клапан установлены с зазором в закрытом положении отсекателя.

Нагруженный пружиной клапан, благодаря свободной посадке на штанге и подвижности эластичного кольца, установленного на жидкостной подушке, при взаимодействии с ним будет хорошо самоустанавливаться на седле, компенсируя неточности изготовления и сборки клапанного механизма. Вследствие этого повышается надежность уплотнения и возникает возможность уменьшить силу давления нагрузочной пружины на клапан. Таким образом обеспечивается легкость управления устройством. Выполнение штанги пустотелой с перепускными отверстиями, одно из которых соединено с выходным каналом, позволяет уменьшить габариты клапанного механизма, вследствие чего возникает возможность встроить механизм в ручку держателя для сварки в среде защитных газов, в непосредственной близости от места сварки.

Изобретение поясняется чертежом, где:
на фиг. 1 изображен общий вид механического отсекателя газа, встроенного в ручку держателя;
на фиг. 2 сечение по А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 сечение по В-В на фиг. 2;
на фиг. 4 выносной элемент 1 с фиг. 3 запорный орган отсекателя газа.

Отсекатель газа состоит из припаянного к держателю 1 корпуса 2 с газоподводящей трубкой 3. В корпусе 2 помещена втулка 4 с центральным отверстием и запорный орган, содержащий клапан 5. Клапан 5 выполнен в виде колпачка, фланец которого поджат пружиной 6 к седлу втулки 4. В центральное отверстие втулки 4 подвижно установлена штанга 7 с возможностью взаимодействия с клапаном 5 и органом управления отсекателем, выполненным в виде рычага 8 с пластинчатой пружиной 9. Рычаг 8 установлен в ручке 10 держателя с возможностью взаимодействия с микропереключателем 11, встроенным в ручку 10, а пластинчатая пружина 9 закреплена на рычаге 8 с возможностью взаимодействия со штангой 7. Втулка 4 закреплена в корпусе 2 посредством резьбы, которая уплотнена герметиком. На поверхности и в центральном отверстии втулки 1 выполнены проточки и образуемые ими и сопрягаемыми деталями: корпусом 2 и штангой 7, кольцевые каналы 12 и 13 сообщены между собой и полостью 14 в держателе 1, соединительным отверстием 15 и выпускным отверстием 16. Центральное отверстие втулки 4 со стороны органа управления держателем выполнено коническим 17. На противоположном торце втулки 4 седле смонтирован уплотнительный элемент 18, содержащий эластичное кольцо 19 и кольцевую канавку 20. Герметичная полость 21 между ними заполнена жидкостью. На выступающей из отсекателя штанге 7 со стороны органа управления установлено уплотнительное кольцо 22 с возможностью контактирования с ответным коническим отверстием 17 на втулке 4. Кроме того штанга 7 выполнена пустотелой с перепускным каналом 23 и выходными отверстиями 24 и 25, первое из которых выходит на торец седла втулки 4, а второе в полость кольцевого канала 13 в центральном отверстии при отжатом клапане 5.

Отсекатель работает следующим образом.

При нажатии на рычаг 8 органа управления на ручке 10 пластинчатая пружина 9 воздействует на штангу 7 отсекателя, который, выбрав зазор "3" отводит клапан 5 от седла на величину рабочего хода, сжав пружину 6. Защитный газ по трубке 3 через надклапанную полость и входное отверстие 24 на штанге 7, перепускной канал 23, выходное отверстие 25, кольцевой канал 13, соединительное отверстие 15, кольцевой канал 12 и выпускное отверстие 16 поступит в полость 14 в держателе 1, а из нее к месту сварки. При отводе клапана 5 между ним и кольцом 19 возникает зазор, при этом входное отверстие 24 на штанге 7 совмещается с этим зазором, а выходное отверстие 125 с кольцевым каналом 13.

При дальнейшем ходе рычага 8 пластинчатая пружина 9 упруго изгибается до тех пор, пока рычаг 8 не включит микропереключатель 11. Начнется сварка. Работа отсекателя обеспечивает подачу защитного газа в зону сварки с опережением момента начала сварочного процесса.

При окончании сварки прекращается воздействие на рычаг 8 руки оператора и он под действием изогнутой пластинчатой пружины 9 отходит от микропереключателя 11. После этого сварочный ток отключается и подача проволоки прекращается. Сжатая пружина 6 возвращает штангу 7 и рычаг 8 с пластинчатой пружиной 9 в исходное положение. Клапан 5 поджимается к кольцу 19 седла втулки 4, а уплотнительное кольцо 22 на штанге 7 выходит из конического отверстия 17. На перепускном канале 23 производится отсечка защитного газа.

При изготовлении с перекосом седла втулки 4 относительно центрального отверстия под штангу 7 или при перекосе диска клапана 5 относительно поверхности седла вследствие внецентрового давления пружины 6 эластичное кольцо 19 уплотнительного элемента 18 в месте контакта вдавится в кольцевую канавку 20. Произойдет перераспределение давления жидкости в герметичной полости 21. На противоположной стороне кольцо 19 будет выдавливаться из канавки 20 до тех пор, пока оно не будет поджато к клапану 5 равномерно распределенной силой. Произойдет самоустановка уплотнительного элемента 18 на клапане 5.

При впуске газа отсекателем клапан 5 отводится от седла втулки 4 и будет вытаскивать из канавки 20 эластичное кольцо 19 и из-за залипания его на смазке потянет за собой. Кольцо 19 при этом перекосится и коснется в каком-то месте дна канавки 20. В герметичной полости 21 возникнет разряжение, которое оторвет кольцо 19 от клапана 5.

Использование: в держателях для сварки в среде защитных газов. Сущность изобретения: в седле выполнена продольная кольцевая выемка. В выемке установлено эластичное кольцо с возможностью перемещения и образования герметичной полости. Полость заполнена жидкостью. Штанга выполнена пустотелой с перепускными отверстиями. Одно отверстие соединено с выходным каналом посредством радиальных отверстий втулки. Второе отверстие расположено на уровне торца седла. Штанга и клапан установлены с зазором в закрытом положении отсекателя. 4 ил.

Механический отсекатель газа, содержащий корпус с входным и выходным каналами, закрепленную в нем цилиндрическую втулку с радиальными отверстиями и установленный в корпусе на входе нагруженный пружиной в сторону седла, расположенного на одном конце втулки, клапан, взаимодействующий с органом управления через штангу, размещенную на втулке с возможностью совместного перемещения с клапаном, при этом уплотнительное кольцо штанги установлено с возможностью контактирования с другим концом втулки, радиальные отверстия которой сообщены с выходным каналом корпуса, отличающийся тем, что в седле выполнена продольная кольцевая выемка и в ней установлено эластичное кольцо с возможностью перемещения и образования герметичной полости, заполненной жидкостью, а штанга выполнена пустотелой с перепускными отверстиями, одно из которых соединено с выходным каналом посредством радиальных отверстий втулки, а второе расположено на уровне торца седла, при этом штанга и клапан установлены с зазором в закрытом положении отсекателя.