УСТРОЙСТВО ПЛОТНОГО ПОДСОЕДИНЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ФИЛЬТРА Российский патент 2005 года по МПК F24F13/28 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству плотного присоединения вентиляционного фильтра, в особенности для применения в ядерной технике.

В частности, изобретение относится к устройству для использования в вентиляционной системе, работающей во вредной среде.

Уровень техники

Множество фильтров, снабженных фильтрующей средой, используются в ядерной технике для фильтрации зараженных газов, например, во внутренних вентиляционных контурах зарядных камер. Так например, известны фильтры СВС (сверхвысокой степени полноты улавливания) и фильтры ВС (высокой степени полноты улавливания).

Такие фильтры должны устанавливаться с плотным подсоединением. Весь газ должен проходить через фильтр.

Известно, в частности, что обычно фильтры расположены в плотно охватывающем их корпусе с использованием системы уплотнений в виде уплотнительных прокладок и т.п. Известно, в частности, устройство плотного присоединения вентиляционного фильтра, описанное в патенте США № 5545241, которое содержит цилиндрический корпус (12), предназначенный для размещения внутри него указанного фильтра (100), укрепленный одним своим концом (26) на фланце вентиляционной системы.

В соответствии с техническими решениями, характерными для уровня техники, включая устройство по указанному патенту США, фильтры монтируют в таких устройствах, например на опорной плите, и прижимают к фланцу вентиляционной системы. Этот прижим обеспечивается обычно посредством пружин (например, в виде упругих металлических лент 82, описанных в указанном патенте), которые передают на опорную плиту значительное усилие. Однако этого прижима бывает недостаточно для обеспечения надежного соединения при сейсмических толчках.

Известные устройства, включая рассмотренное выше, имеют ряд серьезных недостатков применительно к их использованию во вредных средах и в особенности в ядерной технике.

В частности, для обеспечения плотного соединения в известных устройствах требуется высокое установочное усилие, с тем чтобы прижать фильтр к фланцу вентиляционной системы. В ядерной технике такое усилие обычно создается с помощью монтажных захватов или манипуляторов с дистанционным управлением.

Далее, операции замены фильтра также обычно производятся с помощью дистанционно управляемого манипулятора, поскольку фильтр требуется с усилием ввести в корпус на участок между фланцем вентиляционной системы и опорной плитой. Это влечет за собой истирание уплотнительной системы, то есть уплотнительных прокладок на периферии фильтра и т.д.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании устройства плотного присоединения, лишенного указанных недостатков. Предлагаемое устройство предусматривает совершенствование описанного выше устройства плотного присоединения с опорной плитой и прижимными пружинами.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет устройства плотного присоединения фильтра, которое содержит:

цилиндрический корпус, предназначенный для размещения внутри него указанного фильтра, укрепленный на фланце вентиляционной системы своим вторым концом и имеющий первый конец, на котором установлен контрфланец, удерживаемый упругим образом под осевым усилием с помощью средств, формирующих осевое усилие,

жестко прикрепленную к корпусу соосно ему втулку, вокруг которой может скользить вдоль ее оси указанный контрфланец, на которой расположены указанные средства, формирующие осевое усилие, и к которой жестко прикреплены три ролика, образующих направленные наружу выступы указанной втулки,

кулачок, охватывающий указанную втулку на определенном участке ее длины и выполненный в виде кольца с тремя направляющими в форме участков спирали, причем в указанные направляющие входят соответствующие ролики, а поворотное движение указанного кулачка обеспечивает осевое перемещение указанного контрфланца, и

средства для осуществления поворота указанного кулачка.

Поворот указанного кулачка с направляющими, в которые входят связанные с неподвижной втулкой ролики, вызывает его скользящее движение в направлении к одному из концов корпуса. Сжатие средств, формирующих осевое усилие, позволяет устанавливать на место новый фильтр без сопротивления, оказываемого трением уплотнительных прокладок.

После установки нового фильтра поворот кулачка в другом направлении вызывает его скользящее движение ко второму концу корпуса и освобождение контрфланца, который прижимает фильтр к фланцу вентиляционной системы. При этом воздействующие на контрфланец средства, формирующие осевое усилие, обеспечивают адекватную прижимную силу.

Указанные средства могут содержать предварительно напряженные пружины и в предпочтительном варианте выполнены в виде предварительно напряженных пружинных шайб, упирающихся в один из концов контрфланца.

За счет воздействия на кулачок, который образует демультипликатор усилия, устройство по изобретению позволяет привести в соответствие слабое усилие применяемых захватов или манипуляторов с высоким усилием, необходимым для прижима фильтра к фланцу вентиляционной системы. Это усилие прижима может в данном случае быть повышено по сравнению с известными устройствами для улучшения плотности подсоединения и удержания фильтра на месте при сейсмических толчках.

Очевидно, что устройство по изобретению может также управляться вручную через защитную камеру с перчатками.

В предпочтительном варианте осуществления устройства указанная втулка содержит на одном своем конце цилиндрическую полумуфту для возможного продолжения вентиляционной системы.

Таким образом, устройство по изобретению легко поддается дистанционному управлению. Использование устройства позволяет обеспечить как уплотнение вентиляционной системы, так и удержание фильтра на месте при сейсмических толчках. Кроме того, устройство отличается компактностью.

Перечень чертежей

Пример осуществления настоящего изобретения, будет подробнее описан ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает устройство по изобретению на виде спереди с частичным разрезом по линии I-I на фиг.2,

фиг.2 изображает устройство на виде сверху в разрезе по линии II-II на фиг.2,

фиг.3 изображает часть устройства на виде спереди и показывает траектории движения роликов в кулачке, то есть форму направляющих в кулачке.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг.1 изображена скоба или цилиндрический корпус 1 с вертикальной осью, в котором должен быть плотно установлен фильтр 2. Этот фильтр содержит уплотнительную систему 3, например торцевое уплотнительное кольцо торического профиля на уровне опорной поверхности. Разумеется, направление оси корпуса может быть горизонтальным или наклонным без изменения принципа действия устройства.

Для точного позиционирования и установки фильтра 2 в корпусе 1 выполняют соответствующие операции вручную или с помощью инструмента с пружинным захватом.

При этом установку фильтра 2 производят после перевода устройства по изобретению в нерабочую позицию.

Верхняя часть или второй конец скобы или корпуса 1 жестко закреплена на фланце 4 вентиляционной системы.

На нижней части или первом конце указанного корпуса 1 установлен контрфланец 5. Он образован верхним диском 5’ и нижним диском 5’’, которые соединены друг с другом с помощью распорных элементов.

Контрфланец 5 удерживается под вертикальным прижимным усилием с помощью пружинных шайб 6, установленных с предварительным напряжением на втулке 7 под контрфланцем 5 и упирающихся в один из его концов (который в представленном на чертежах варианте устройства является нижним).

Втулка 7 прикреплена винтами к корпусу 1 соосно ему. На своем конце (который в представленном на чертежах варианте устройства является нижним) она имеет цилиндрическую кольцевую полумуфту 8 для соединения с возможным продолжением вентиляционной системы (на фиг.1 внизу). На втулке 7 установлены три винта крепления роликов 9, которые образуют на втулке 7 горизонтальные радиальные наружные выступы. Указанные ролики 9 размещены в спиральных направляющих 10 кулачка 11, выполненных в виде прорезей.

Устройство 12 управления кулачком 11 содержит рычаг, который может быть снабжен указателями и выполнен с возможностью дистанционного управления.

Рычаг 12 может быть связан с нижним диском 5’’ контрфланца 5 с помощью фиксирующего пальца.

Очевидно, что поворот кулачка 11 в соответствующем направлении (по часовой стрелке на фиг.2) вызывает его опускание. После того, как будет выбран зазор j, кулачок 11 упирается в нижний диск 5’’ контрфланца 5 и сдвигает его вниз против действия пружин 6. При этом можно легко произвести замену фильтра без трения на уровне уплотнения 3.

В качестве примера можно указать, что фильтры СВС массой в 1 кг в устройстве по изобретению подвергаются вертикальному усилию около 330 Н.

Такое устройство позволяет обеспечить дистанционное управление плотным подсоединением фильтров СВС к внутренним вентиляционным системам зарядных камер в состоянии разгрузки от прижимного усилия в ходе установки или снятия.

Особенность устройства заключается в его компактности и в то же время в способности на уровне дистанционного управления в большой степени разгружаться от значительного усилия прижима фильтра к фланцу вентиляционной системы, необходимому для обеспечения плотного соединения.

Очевидно, что усилие, необходимое для замены или повторной установки контрфланца, невелико за счет выполняемой направляющими кулачка функции демультипликатора усилия и эффекту рычага устройства управления поворотом кулачка.

Устройство предназначено для использования в ядерной технике, для подсоединения фильтра к вентиляционной системе, работающей во враждебной среде. Устройство содержит цилиндрический корпус, предназначенный для размещения внутри него фильтра, укрепленный на фланце вентиляционной системы своим вторым концом и содержащий первый конец, на котором установлен контр-фланец, удерживаемый упругим образом под осевым усилием с помощью средств выдерживания под усилием. Далее, устройство содержит жестко прикрепленную к корпусу соосно ему втулку, вокруг которой с возможностью скольжения вдоль ее оси установлен указанный контр-фланец, на которой расположены указанные средства выдерживания под усилием и к которой жестко прикреплены три ролика, образующих направленные наружу выступы указанной втулки. На втулке на определенном участке ее длины установлен кулачок, окружающий указанную втулку и выполненный в виде кольца с тройной направляющей в форме участка спирали, причем в указанные направляющие входят соответствующие ролики, а поворотное движение указанного ролика обеспечивает осевое перемещение указанного контр-фланца. Предусмотрены также средства для привода поворота указанного кулачка. Техническим результатом изобретения является обеспечение уплотнения как вентиляционной системы, так и удержания фильтра на месте при сейсмических толчках. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство плотного присоединения вентиляционного фильтра (2), в особенности для использования в ядерной технике, для подсоединения к вентиляционной системе, в частности, во вредной среде, содержащее цилиндрический корпус (1), предназначенный для размещения внутри него указанного фильтра (2), укрепленный на фланце (4) вентиляционной системы своим вторым концом, отличающееся тем, что дополнительно содержит

контрфланец (5), установленный на первом конце указанного корпуса (I) и удерживаемый упругим образом под осевым усилием с помощью средств, формирующих осевое усилие,

жестко прикрепленную к корпусу (1) соосно с ним втулку (7), вокруг которой может скользить вдоль ее оси указанный контрфланец (5), на которой расположены указанные средства (6), формирующие осевое усилие и к которой жестко прикреплены три ролика (9), образующих направленные наружу выступы указанной втулки (7),

кулачок (11), охватывающий указанную втулку (7) на определенном участке ее длины и выполненный в виде кольца с тремя направляющими (10) в форме участков спирали, причем в указанные направляющие (10) входят соответствующие ролики (9), а поворотное движение указанного кулачка (11) обеспечивает осевое перемещение указанного контр-фланца (5),

и средства для осуществления поворота указанного кулачка (11).