ЗАПОРНО-ПУСКОВАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ПОРОШКОВОГО ОГНЕТУШИТЕЛЯ Российский патент 2003 года по МПК A62C11/00 A62C13/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно, к запорно-пусковым головкам закачных порошковых огнетушителей, у которых огнетушащий порошок выбрасывается под избыточным давлением, и может найти применение в качестве первичного средства тушения пожаров класса А (твердых веществ), класса В (жидких веществ), класса С (газообразных веществ), электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В, а также на автомобильном, железнодорожном и речном транспорте.

Известен ручной огнетушитель, содержащий баллон с установленным на нем запорным устройством, имеющим подпружиненный клапан со штоком, на котором расположен указатель давления, выполненный в виде флажка. Сифонная трубка смонтирована свободной, ограничитель хода выполнен в виде кольца, а поршень расположен на верхнем конце сифонной трубки и контактирует с клапаном (SU 607576 А, 25.04.1978).

При закачке огнетушителя внутри баллона повышается давление и сифонная трубка, связанная с поршнем, поднимается вверх до упора в торцевую поверхность клапана, сжимая пружину и поднимая клапан на определенную высоту, при этом происходит запирание баллона, а флажок, останавливаясь против определенной риски на шкале, регистрирует давление в нем.

Недостатками данного огнетушителя являются:
наличие пары "поршень-цилиндр" предъявляет повышенные требования по точности и чистоте изготовления сопрягаемых деталей, что ведет к увеличению трудоемкости изготовления;
подвижное уплотнение поршня менее надежно, чем неподвижное, что повышает вероятность разгерметизации огнетушителя в период хранения;
наличие пружины в полости корпуса головки между клапаном и распылителем оказывает дополнительное динамическое сопротивление потоку огнетушащего порошка во время работы огнетушителя, что снижает эффективность его применения.

Наиболее близким аналогом изобретения является запорно-пусковая головка для порошкового огнетушителя, содержащая корпус с элементами крепления к резервуару огнетушителя, соединенную с корпусом рукоятку, запорное устройство, имеющее шток с закрепленным на нем клапаном, рычаг управления, сифонную трубку, индикатор давления и распылительный насадок (US 2681707 А, 22.06.1954).

В данной головке не устранены указанные выше недостатки.

Задачей изобретения является создание запорно-пусковой головки для порошкового огнетушителя, обеспечивающей получение технического результата, состоящего в снижении трудоемкости изготовления за счет упрощения конструкции и применения прогрессивных технологий формообразования, в повышении надежности в эксплуатации за счет уменьшения вероятности разгерметизации в период хранения путем исключения рабочего подвижного уплотнения и сокращения числа уплотняемых стыков, в повышении эффективности работы головки за счет возможности реализации импульсного (прерывистого) режима работы, позволяющего управлять расходом огнетушащего порошка в зависимости от интенсивности пожара.

Этот технический результат в запорно-пусковой головке для порошкового огнетушителя, содержащей корпус с элементами крепления к резервуару огнетушителя, соединенную с корпусом рукоятку, запорное устройство, имеющее шток с закрепленным на нем клапаном, рычаг управления, сифонную трубку, индикатор давления и распылительный насадок, достигается тем, что индикатор давления расположен на штоке клапана, а в штоке выполнено отверстие, соединяющее подмембранную полость индикатора с подклапанной полостью головки.

Клапан и мембрана индикатора выполнены за одно целое в виде полого эластичного стакана, при этом диаметр фланца штока, на котором закреплена образованная краями стенок стакана клапанная часть, равен минимальному диаметру седла клапана.

Корпус имеет форму тонкостенного ступенчатого цилиндра, выполненного за одно целое рукояткой, причем в нижней части цилиндра на уровне клапана выполнено сужение, образующее седло клапана.

Индикатор давления расположен коаксиально в корпусе, при этом на верхнем торце индикатора по периферии выполнены цилиндрические выступы, имеющие возможность контактирования с ответными цилиндрическими впадинами, выполненными на рычаге управления.

В рычаге управления против циферблата индикатора выполнено смотровое окно, а индикатор расположен так, что шкала читается со стороны рукоятки головки.

В предлагаемой конструкции головки подмембранная полость индикатора связана с резервуаром огнетушителя через отверстие, выполненное по оси штока клапана, а сам индикатор расположен на противоположном конце штока. В этом случае отпадает необходимость в выполнении специального отверстия в корпусе под индикатор, что упрощает корпус головки и позволяет выполнить его тонкостенным в виде цилиндра.

Тонкостенный корпус, в свою очередь, может быть изготовлен с применением прогрессивных технологий формообразования, например холодной штамповки из листового материала.

При этом рукоятка, элемент шарнирного соединения рычага с корпусом и сам корпус выполняются из одной заготовки за одно целое путем последовательных операций штамповки. Это повышает технологичность изготовления головки.

Выполнение клапана и мембраны за одно целое в виде эластичного стакана, дно которого является мембраной индикатора, а края образуют запирающую поверхность клапана в виде манжеты, надеваемой с натягом на нижний фланец штока при сборке головки, позволяет повысить надежность герметизации головки за счет сокращения числа уплотняемых поверхностей. В этом случае отпадает необходимость герметизации стыка мембраны с корпусом индикатора.

Сохранение формы эластичного стакана при закачке огнетушителя обеспечивается тем, что мембрана контактирует с пакетом упругих шайб индикатора, а наружные боковые поверхности повторяют внутренние контуры штока, в котором расположен эластичный стакан.

В данной конструкции головки управление открытием и закрытием клапана осуществляется непосредственным воздействием рычага на индикатор, связанный с клапаном через шток и установленный коаксиально в корпусе.

Для восприятия усилия рычага и выгодного с точки зрения прочности его распределения по краям лицевой части индикатора, изготовленной из прозрачного материала, диаметрально расположены цилиндрические выступы, которые контактируют с ответными цилиндрическими впадинами в рычаге.

Зазор между цилиндром корпуса и боковой поверхностью индикатора уплотняется резиновой манжетой, надетой с натягом на шток и поджатой к донной части индикатора. Данное уплотнение подвижно, но его можно считать как условно герметичное, и требования к нему невысокие, поскольку оно выполняет свою функцию только при работающем огнетушителе, то есть в течение очень короткого времени, и служит для предотвращения выброса огнетушащего порошка в зазор между корпусом и индикатором.

Поскольку индикатор при таком расположении накрыт рычагом, то с целью обеспечения наблюдения за показаниями индикатора в рычаге против циферблата выполняется смотровое окно, а сам индикатор поворачивается так, что шкала удобно читается, когда огнетушитель взят за рукоятку, то есть со стороны рукоятки.

Такое расположение индикатора позволяет наблюдать за показаниями во время работы с огнетушителем, не поворачивая его, что повышает удобство в эксплуатации.

На фиг. 1 представлена головка в разрезе; на фиг.2 - вид А на фиг.1, повернуто.

Головка состоит из корпуса 1, изготовленного штамповкой из листового металла за одно целое с рукояткой и элементом шарнирного соединения (фиг.1).

В верхней части цилиндрического корпуса коаксиально установлен индикатор 2, включающий рычажно-зубчатый механизм, состоящий из верхней 3 и нижней 4 плат, соединенных стойками 5, двуплечего рычага 6, взаимодействующего одним концом с пакетом упругих шайб 7, а другим - с зубчатым сектором 8, входящим в зацепление с трибом 9, на котором закреплена спиральная пружина 10. На верхнюю цапфу триба напрессована стрелка 11, показывающая давление в резервуаре огнетушителя на шкале циферблата 12, установленного на верхней плате.

Корпус индикатора 2 (фиг. 1) выполнен из прозрачного материала для обеспечения чтения шкалы. По краям верхнего торца корпуса диаметрально выполнены цилиндрические выступы, взаимодействующие с ответными впадинами рычага 13 (фиг.1 и 2).

Рычаг через окно в отбуртовке шарнирно связан с корпусом 1 (фиг.1) и застопорен в исходном положении шплинтом 14 (фиг.2) с кольцом 15.

В донную часть индикатора ввинчен шток 16, выполненный в виде трубки, переходящей в верхней части в чашечку, в которой расположен пакет упругих шайб, удерживаемых закатанными краями чашечки, а на нижнем конце отбуртовкой выполнен фланец (фиг.1).

Внутри штока расположен эластичный стакан 17, дно которого является мембраной индикатора, воспринимающей давление закачанного газа и передающей его пакету упругих шайб, а края являются клапаном, который садится на седло, образованное сужением корпуса.

Надевание клапана на фланец штока осуществляется во время сборки головки в положении, когда фланец выступает за торец резьбовой части корпуса, после чего шток перемещается до упора клапана в седло.

Снаружи на шток надевается манжета 18, герметизирующая подвижное соединение индикатора с корпусом при работе огнетушителя.

Такая сборка возможна, если диаметр фланца штока не больше минимального диаметра седла, так как сборка осуществляется в направлении сверху вниз.

После этой сборки в боковое отверстие корпуса, имеющее отбуртовку для нарезания резьбы, ввинчивается насадок 19 с уплотнительным кольцом 20 (фиг.1 и 2).

В нижнюю часть корпуса ввинчивается сифонная трубка 21 (фиг.1).

Для уплотнения стыка между корпусом головки и резервуаром огнетушителя в зарезьбовой канавке ставится резиновое кольцо 22.

Головка работает следующим образом.

Разгибаются концы шплинта 14 (фиг.2), после чего он извлекается за кольцо 15, освобождая рычаг 13 (фиг.1 и 2). При нажатии на рычаг индикатор 2 (фиг. 1), связанный со штоком 16, опускается вниз, открывая клапан. Огнетушащий порошок под действием избыточного давления в резервуаре огнетушителя (не показано) через сифонную трубку 21, зазор между клапаном и седлом клапана, насадок 19 выбрасывается в зону очага пожара. В начальный момент времени работы огнетушителя начинает возрастать давление в полости корпуса под манжетой 18. Через некоторое время происходит выравнивание давления в резервуаре и в полости корпуса. Поскольку эффективная площадь индикатора больше эффективной площади клапана, то сила, направленная вверх, превышает силу воздействия рычага на индикатор, при которой происходит открытие клапана, и индикатор 2 перемещается вверх, закрывая клапан. После закрытия клапана давление в полости корпуса 1 быстро падает и приложенного к рычагу 13 усилия пальца снова оказывается достаточно для открытия клапана. Таким образом обеспечивается импульсный режим работы головки.

Если на рычаг воздействовать заведомо большим усилием, то истечение струи огнетушащего порошка через насадок 19 будет происходить непрерывно.

При повторном использовании огнетушителя его заправка происходит следующим образом.

Из бокового отверстия вывинчивается насадок 19 (фиг.1 и 2) и вместо него ввинчивается специальный штуцер с предохранительным клапаном, соединенный, например, гибким шлангом высокого давлени, с компрессором (не показано). Рычаг 13 находится в положении, когда клапан открыт. В этом положении он жестко фиксируется при помощи технологической скобы (не показано), сцепляющей его с рычагом.

При закачке газа его давление воспринимается мембраной, а также манжетой, стремясь поднять индикатор, который удерживается застопоренным рычагом.

Под действием силы давления происходит деформация мембраны и пакета упругих шайб 7 (фиг.7), расположенных над мембраной. В результате этого двуплечий рычаг 6, контактирующий с пакетом упругих шайб, совершает качательное движение, поворачиваясь на оси, и толкает зубчатый сектор 8, находящийся в зацеплении с трибом 9. При этом происходит отклонение стрелки 11 (фиг.2) индикатора, сидящей на цапфе триба, на определенный угол, отградуированный в единицах шкалы циферблата, и регистрация таким образом давления в резервуаре. При достижении заданного давления перекрывается подача воздуха от компрессора, снимается технологическая скоба с рычага и рукоятки. При этом клапан под действием давления в резервуаре садится на седло и запирает резервуар.

После этого при помощи клапана в штуцере давление в полости корпуса между клапаном и манжетой выравнивается с атмосферным и штуцер вывинчивается из бокового отверстия, а на его место ставится насадок или гибкий шланг с соплом (не показано). Рычаг стопорится шплинтом, концы которого отгибаются.

Огнетушитель готов к работе.

При работе огнетушителя давление в резервуаре падает и стрелка индикатора совершает обратный ход под действием спиральной пружины 10 (фиг.1). Наблюдение за показаниями индикатора можно осуществлять непосредственно во время работы с огнетушителем, глядя сверху через окно в рычаге.

В предлагаемой головке наряду с высокими технико-экономическими показателями обеспечивается надежная герметизация за счет сокращения числа уплотняемых стыков, что очень важно для закачных огнетушителей, герметичность которых должна сохраняться в течение длительного срока.

Кроме того, возможность осуществления импульсного режима работы позволяет повысить экономичность при тушении пожара различной интенсивности за счет регулирования расхода огнетушащего порошка.

Проведенные испытания опытных образцов показали, что данная головка обладает высокими потребительскими свойствами при относительно низких затратах на изготовление, что делает ее перспективной для серийного изготовления.

Запорно-пусковая головка предназначена для закачных порошковых огнетушителей, у которых огнетушащий порошок выбрасывается под избыточным давлением, и может быть использована в качестве первичного средства тушения пожаров класса А (твердых веществ), класса В (жидких веществ), класса С (газообразных веществ), электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В, а также на автомобильном, железнодорожном и речном транспорте, и позволяет снизить трудоемкость изготовления за счет упрощения конструкции и применения прогрессивных технологий формообразования, повысить надежность в эксплуатации за счет уменьшения вероятности разгерметизации в период хранения путем исключения рабочего подвижного уплотнения и сокращения числа уплотняемых стыков, повысить эффективность работы головки за счет возможности реализации импульсного (прерывистого) режима работы, позволяющего управлять расходом огнетушащего порошка в зависимости от интенсивности пожара. Запорно-пусковая головка содержит корпус с элементами крепления к резервуару огнетушителя, соединенную с корпусом рукоятку, запорное устройство, имеющее шток с закрепленным на нем клапаном, рычаг управления, сифонную трубку, индикатор давления и распылительный насадок. Индикатор давления расположен на штоке клапана, а в штоке выполнено отверстие, соединяющее подмембранную полость индикатора с подклапанной полостью головки. Клапан и мембрана индикатора выполнены за одно целое в виде полого эластичного стакана. Диаметр фланца штока, на котором закреплена образованная краями стенок стакана клапанная часть, равен минимальному диаметру седла клапана. Корпус имеет форму тонкостенного ступенчатого цилиндра, выполненного за одно целое с рукояткой. В нижней части цилиндра на уровне клапана выполнено сужение, образующее седло клапана. Индикатор давления расположен коаксиально в корпусе, при этом на верхнем торце индикатора по периферии выполнены цилиндрические выступы, имеющие возможность контактирования с ответными цилиндрическими впадинами, выполненными на рычаге управления. В рычаге управления против циферблата индикатора выполнено смотровое окно, а индикатор расположен так, что шкала читается со стороны рукоятки головки. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. 3апорно-пусковая головка для порошкового огнетушителя, содержащая корпус с элементами крепления к резервуару огнетушителя, соединенную с корпусом рукоятку, запорное устройство, имеющее шток с закрепленным на нем клапаном, рычаг управления, сифонную трубку, индикатор давления и распылительный насадок, отличающаяся тем, что индикатор давления расположен на штоке клапана, а в штоке выполнено отверстие, соединяющее подмембранную полость индикатора с подклапанной полостью головки. 2. Головка по п.1, отличающаяся тем, что клапан и мембрана индикатора выполнены за одно целое в виде полого эластичного стакана, при этом диаметр фланца штока, на котором закреплена образованная краями стенок стакана клапанная часть, равен минимальному диаметру седла клапана. 3. Головка по п.1, отличающаяся тем, что корпус имеет форму тонкостенного ступенчатого цилиндра, выполненного за одно целое с рукояткой, причем в нижней части цилиндра на уровне клапана выполнено сужение, образующее седло клапана. 4. Головка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что индикатор давления расположен коаксиально в корпусе, при этом на верхнем торце индикатора по периферии выполнены цилиндрические выступы, имеющие возможность контактирования с ответными цилиндрическими впадинами, выполненными на рычаге управления. 5. Головка по п.1 или 4, отличающаяся тем, что в рычаге управления против циферблата индикатора выполнено смотровое окно, а индикатор расположен так, что шкала читается со стороны рукоятки головки.