ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МУФТА ДЛЯ ВАКУУМНЫХ ВЫПУСКНЫХ СИСТЕМ Российский патент 1998 года по МПК B65D5/02 

Это изобретение относится к гидродинамическим муфтам для вакуумных выпускных систем, конкретно, но не исключительно, к гидродинамическим муфтам, которые применяются с баками для хранения вредных химических веществ и т.п.

Существует целая группа выпускных систем для жидкости, основанных на вакуумном сливе жидкостей из контейнеров, таких, например, как дорогостоящие или вредные жидкие химические вещества, при этом контейнер оснащен узлом выпускного клапана, который должен сопрягаться с головкой муфты в точке, которая дает возможность откачивать жидкость из контейнера. Пример муфты такой вакуумной выпускной системы описан в европейской патентной публикации EP-A-O477477, в которой входящий узел или муфта крепится к клапану посредством крепежного кольца 27, скользящего вокруг корпуса 200 муфты 51 и снабженного четырьмя выступами 274 для крепления; на практике муфта прежде всего закрепляется в выпускном клапане, открывая все клапаны, и только после этого вращается крепежное кольцо с целью замыкания клапана в нужной позиции. Такая компоновка очень опасна тем, что вредные химические вещества могут вытечь из ненадежной муфты.

Предметом настоящего изобретения является гидродинамическая муфта для вакуумного слива жидкостей, в которой гидравлический клапан не может открываться без сопряженного сцепления между головкой муфты и выпускным узлом.

Согласно настоящему изобретению гидродинамическая муфта для вакуумной выпускной системы включает выпускной узел, прикрепляемый к цилиндрическому контейнеру или любому другому подобному контейнеру для жидкости, и головку муфты, сопряженную с выпускным узлом, при этом выпускной узел снабжен пневматическим клапаном для регулирования входящего в контейнер воздуха и гидравлическим клапаном для регулирования вытекания жидкости из контейнера; головка муфты герметично уплотнена исключительно с гидравлическим клапаном и открывает его, выпускной узел и головка муфты имеют дополнительные элементы, которые входят в взаимное зацепление при относительном сопряженном движении между выпускным узлом и головкой муфты, при этом головка муфты снабжена частью, предназначенной для контакта с гидравлическим клапаном выпускного узла и его открывания, причем выпускной узел и элементы головки муфты расположены с обеспечением возможности относительного движения между головкой муфты и выпускным узлом для сопряженного сцепления, обеспечивающего открытие гидравлического клапана, тем самым предупреждая открывание гидравлического клапана выпускного узла без сопряженного сцепления между головкой муфты и выпускным узлом.

В одном варианте исполнения настоящего изобретения гидравлический клапан выпускного узла снабжен аксиально вращающимся элементом клапана, передний конец головки муфты изогнут таким образом, чтобы он мог соприкасаться с элементом клапана, а выпускной узел и головка муфты имеют взаимосцепляемую резьбу, в результате чего, по мере того как головка муфты вращается в выпускном узле, они сцепляются своей резьбой, и передний конец головки муфты соприкасается с элементом клапана и аксиально его перемещает для открывания гидравлического клапана.

В другом варианте исполнения настоящего изобретения гидравлический клапан выпускного узла имеет вращающийся элемент клапана, передний конец головки муфты изогнут таким образом, чтобы он мог войти в зацепление с элементом клапана, а выпускной узел и элементы головки муфты входят в зацепление при относительном вращении выпускного узла и головки муфты, в результате чего при вращении головки муфты в выпускном узле элементы сцепляются, и передний конец головки муфты зацепляет и вращает элемент клапана, чтобы открыть гидравлический клапан. Выпускной узел и головка муфты могут иметь сцепляющиеся, частично поворачивающиеся приспособления штыкового типа.

Еще в одном варианте исполнения настоящего изобретения пневматический входной клапан представляет собой односторонний пневмоклапан, выполненный в выпускном узле отдельно от предупреждающих утечку жидкости средств.

В другом варианте исполнения настоящего изобретения пневматический входной клапан является односторонним клапаном, выполненным в выпускном узле коаксиально с предупреждающими утечку жидкости средствами.

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез несопряженных головки муфты и выпускного колпачка в соответствии с первым вариантом настоящего изобретения,
на фиг. 2 - тот же вид головки муфты и выпускного колпачка, изображенных на фиг. 1, но в сопряженном виде,
на фиг. 3 - вертикальный разрез несопряженных головки муфты и выпускного колпачка в соответствии со вторым вариантом исполнения настоящего изобретения,
на фиг. 4 - аналогичный вид головки муфты и выпускного колпачка, изображенных на фиг. 3, но в сопряженном виде.

Изображенная на фиг. 1 и 2 гидродинамическая муфта обычно включает выпускной узел 1 и сопряженную с ним головку 2 муфты. Выпускной узел 1 выполнен пластическим формованием и обычно имеет чашеобразную форму с защитным ограждением 3 с нанесенной на нем внутренней резьбой, идущей от верха 4, и внутренним уплотняющим кольцом 5 для герметичного прижимания к контактной кромке горловины цилиндрического контейнера (не показан, например, цилиндрический пластмассовый контейнер типа 2001). Верхняя часть 4 колпачка имеет центральное углубление 6, где располагаются рядом односторонний клапан 7 для воздуха и гидравлический клапан 8 тарельчатого типа. Пневматический клапан 7 находится в просверленном ровном канале 9 с отверстием 10 в нижней части, через которое выступает стержень 11 тарельчатого клапана из упругого материала; головка 12 клапана плотно прижимается к обратной стороне углубления 6 колпачка. Гидравлический клапан 8 располагается в канале 13 с резьбой, от нижней части которого выдается цилиндрический корпус 14 клапана, включающий натягиваемый пружиной элемент 15 тарельчатого клапана, который прижимается герметически к периферическому седлу 16 клапана в верхней части корпуса клапана. Пластмассовая трубка 17 выступает из впускного отверстия в нижней части корпуса клапана вниз, к дну цилиндрического контейнера.

Головка 2 муфты обычно включает цилиндрическую отливку из пластмассы с выступающими радиально крыльями, передний конец 18 который имеет внешнюю резьбу для сопряжения с оснащенным резьбой каналом 13 в выпускном узле 1. Головка муфты имеет сквозное просверленное отверстие, которое оканчивается в канале 19 с большим диаметром. В сквозном отверстии выполнен соединительный канал 20, передний конец которого закрывается колпачком 21, и где располагаются боковые отверстия. В канале 19 располагается натягиваемый пружиной обратный клапан, следовательно, цилиндрический элемент 22 клапана располагается на переднем конце соединительного канала, аксиально скользит по нему и натягивается пружиной 23 для того, чтобы уплотняющее кольцо 24 плотно закрывало боковые отверстия.

При работе головка 2 муфты ввинчивается в углубление 13 (выпускного) колпачка, при этом вращению головки муфты (в направлении стрелки R, см. фиг. 2) способствуют крылья 25 до тех пор, пока верхний колпачок 21 соединительного канала не войдет в зацепление с элементом 15 гидравлического клапана, продолжающееся вращение головки муфты вынуждает элемент 15 клапана двигаться аксиально вниз до тех пор, пока передний конец соединительного канала не пройдет через седло 16 гидравлического клапана. Теперь гидравлический клапан открыт так же, как и обратный клапан головки муфты, при этом его элемент 22 поднимает вверх передний конец соединительного канала, открывая боковые отверстия с уплотняющим кольцом 24, прижатым к дну канала 15 с резьбой по окружности вокруг седла 16 гидравлического клапана. Вращающаяся муфта 26 соединяет головку муфты с выпускным трубопроводом с тем, чтобы головка муфты ввинчивалось в выпускной колпачок без закручивания выпускного трубопровода.

К выпускному трубопроводу 27 может быть подсоединен всасывающий насос, и жидкость из цилиндрического контейнера будет отсасываться по указанному стрелками пути, т.е. вверх по трубопроводу 17, через отверстие в нижней части корпуса 14 гидравлического клапана, вокруг элемента 15 гидравлического тарельчатого клапана, через боковые отверстия в соединительном канале 20 головки муфты и затем к выпускному трубопроводу 22. По мере вытекания жидкости давление в цилиндрическом контейнере будет падать, и пневматический клапан 7 будет автоматически открываться, давая возможность воздуху проникать в пространство головки в цилиндрическом контейнере, как показано стрелкой.

Защитное ограждение 3 колпачка может быть оснащено антиуплотняющим кольцом 28 известного типа, а канал 13 колпачка, имеющий резьбу, может быть выполнен с ввинчивающейся переходной пробкой 29.

Представленная на фиг. 3 и 4 гидродинамическая муфта обычно включает выпускной колпачок 1 и головку 2 муфты. Выпускной колпачок является пластмассовой отливкой обычно в форме крышки, или он может быть приспособлен под крышку, с выступающим защитным ограждением 3 с нанесенным на нем резьбой, с верхней частью 4 и уплотнением 5 колпачка. Гнездо 30 в форме усеченного конуса крепится коаксиально и герметично в верхнюю часть колпачка. В верхней части гнезда имеется радиально выступающий наружу фланец 31, который крепится к верхней части колпачка. Гнездо также имеет центральное углубление 32 и канал 9, проходящий от нижней части углубления к внутреннему концу 33 корпуса гнезда. Нижняя часть канала 9 имеет больший диаметр, чем верхняя часть, а пластмассовая трубка 34 располагается в пределах нижней части канала и проходит к дну цилиндрического контейнера. Соединительный канал гнезда плотно закрывается гидравлическим клапаном 35, снабженным вращающимся элементом 36 клапана. Этот элемент клапана имеет форму перевернутой чаши с радиальными отверстиями 37 (фиг. 4) в боковых стенках 38 чаши, и он может поворачиваться вокруг вертикальной оси на опоре 39 клапана, которая является частью корпуса 30 гнезда, и в которой выполнены радиальные отверстия 40 (фиг. 3), сообщающиеся со сквозным каналом 9. Элемент 36 клапана может вращаться таким образом, что его отверстия 37 могут совпасть с отверстиями 40 опоры, т.е. гидравлический клапан будет открыт (фиг. 4). Клапан закрыт, когда уплотнение клапана поворачивается от отверстия совпадения (фиг. 3). Элемент 38 клапана также имеет крестообразное углубление 41 в своей верхней поверхности.

Канал 9 окружен кольцом из отверстий 42 для воздуха в нижней части углубления, кольцо проходит аксиально от углубления и выходит под фланцем 31 гнезда. В периферический паз 42 по внешней стороне корпуса гнезда устанавливается упругая кольцевая диафрагма 43 пневматического клапана, она наклонена относительно обратной стороны фланца гнезда для того, чтобы как следует загерметизировать отверстия 42 для воздуха. Углубление 32 гнезда также имеет два проходящих от окружности коротких, радиально выступающих внутрь фланца 43.

Головка 2 муфты обычно включает отлитую форму из пластического материала цилиндрической формы и с радиально выступающими крыльями, передний конец которой имеет проходящие по окружности короткие выступающие радиально наружу фланцы 51, предназначенные для взаимного сцепления по штыковому типу с фланцами 43 гнезда выпускного колпачка. Головка муфты имеет сквозное отверстие 44, которое оканчивается отверстием с большим диаметром. В этом отверстии с большим диаметром и в корпусе помещается натягиваемый пружиной обратный шаровой клапан 45. Головка муфты оканчивается в центральном крестообразном выступе 46, причем окружающие аксиальные отверстия 47 сообщаются с обратным шаровым клапаном 45. Вокруг корпуса шарового клапана и против переднего конца головки муфты располагается уплотняющее кольцо 48. В точке 49 верхнего конца головки муфты нанесена резьба для подсоединения выпускного трубопровода (не показано).

В процессе работы головка 2 муфты сопрягается с выпускным колпачком 3 путем введения переднего конца 50 головки муфты в гнездо 32 колпачка и незначительным вращением головки муфты относительно выпускного колпачка таким образом, что штыковые фланцы 51 входят в зацепление под штыковыми фланцами гнезда выпускного колпачка. По мере того, как головка муфты входит в гнездо выпускного колпачка, крестообразный выступ 46 головки муфты входит в крестообразное углубление 41 элемента гидравлического клапана, при вращении головки 2 муфты элемент 36 клапана поворачивается из его закрытой позиции в открытую. Уплотняющее кольцо 48 прижимается к дну углубления 32 гнезда с целью герметизации переднего конца головки муфты в гнезде выпускного колпачка. Теперь жидкость L может откачиваться из контейнера вверх по трубке 34, через отверстия 40 и 37 гидравлического клапана, через аксиальные отверстия 47 вверх в передний конец 50 головки муфты, мимо шарового клапанный узел 45 к выпускному отверстию из головки муфты (как показано стрелками на фиг. 4). Так как давление в контейнере падает, воздух будет проходить через передний конец 50 головки муфты, между фланцами 51 головки муфты, затем через отверстия 42 для воздуха от попадает в корпус головки в контейнере, при этом перепад давления поднимет диафрагму 43 пневматического клапана с обратной стороны фланца гнезда (как показано стрелками на фиг. 4).

Использование: изобретение относится к гидродинамическим муфтам для вакуумных частей и применяется для хранения и выпуска жидкости, в частности для хранения вредных химических веществ. Сущность изобретения: гидродинамическая муфта включает выпускной узел, прикрепляемый к цилиндрическому контейнеру для жидкости, и головку для сопряжения с выпускным узлом, при этом выпускной узел снабжен пневматическим клапаном для регулирования входящего в контейнер воздуха и гидравлическим клапаном для регулирования выхода жидкости из контейнера, причем головка муфты загерметизирована с гидравлическим клапаном и открывает его, а выпускной узел и головка муфты оснащены соединительными элементами, которые входят во взаимное зацепление при относительном сопряженном движении между выпускным узлом и головкой муфты, при этом головка муфты имеет часть для контакта с гидравлическим клапаном выпускного узла его открывания, а выпускной узел и соединительные элементы расположены с возможностью относительного движения между головкой муфты и выпускным узлом для обеспечения сопряженного сцепления и возможности открытия гидравлического клапана для предупреждения открывания гидравлического клапана выпускного узла без сопряженного зацепления между головкой муфты и выпускным узлом. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Гидродинамическая муфта для вакуумных выпускных систем, включающая выпускной узел, прикрепляемый к цилиндрическому контейнеру для жидкости, и головку для сопряжения с выпускным узлом, при этом выпускной узел снабжен пневматическим клапаном для регулирования входящего в контейнер воздуха и гидравлическим клапаном для регулирования выхода жидкости из контейнера, причем головка муфты загерметизирована с гидравлическим клапаном и открывает его, а выпускной узел и головка муфты оснащены соединительными элементами, которые входят во взаимное зацепление при относительном сопряженном движении между выпускным узлом и головкой муфты, отличающаяся тем, что головка муфты имеет часть для контакта с гидравлическим клапаном выпускного узла и его открывания, а выпускной узел и соединительные элементы расположены с возможностью относительного движения между головкой муфты и выпускным узлом для обеспечения сопряженного сцепления и возможности открытия гидравлического клапана для предупреждения открывания гидравлического клапана выпускного узла без сопряженного зацепления между головкой муфты и выпускным узлом. 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что гидравлический клапан выпускного узла имеет аксиально вращающийся элемент клапана, передний конец головки муфты изогнут для соприкасания с элементом клапана и выпускным узлом, а головка муфты снабжена взаимосцепляющейся резьбой, в результате чего по мере вращения головки муфты в выпускном узле резьба входит во взаимное сцепление, и передний конец головки муфты соприкасается с элементом клапана и аксиально перемещает его для открывания гидравлического клапана. 3. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что гидравлический клапан выпускного узла имеет вращающийся элемент клапана, передний конец головки муфты изогнут для сцепления с элементом клапана, а выпускной узел и отличительные элементы головки муфты входят в зацепление при относительном вращении выпускного узла и головки муфты, в результате чего при вращении головки муфты в выпускном узле элементы сцепляются, и передний конец головки муфты входит в зацепление с элементом клапана и вращает его для открывания гидравлического клапана. 4. Муфта по п.3, отличающаяся тем, что выпускной узел и головка муфты имеют сцепляющиеся, с поворачивающейся частью приспособления штыкового типа. 5. Муфта по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что пневматический клапан для впуска воздуха представляет собой односторонний клапан, выполненный в выпускном узле отдельно от гидравлического клапана. 6. Муфта по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что пневматический клапан для впуска воздуха представляет собой односторонний клапан, выполненный в выпускном узле коаксиально с гидравлическим клапаном. 7. Муфта по п.6, отличающаяся тем, что односторонний клапан является кольцевой диафрагмой пневматического клапана, расположенной вокруг гидравлического клапана и наклоненной с целью герметизации впускных отверстий для воздуха в выпускном узле. 8. Муфта по любому из пп.1 - 7, отличающаяся тем, что головка муфты выполнена с обратным гидравлическим клапаном.