БАЛЛОН СО СЖАТЫМ ГАЗОМ С СОЕДИНИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ЕГО СОЕДИНЕНИЯ С СОЕДИНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ, ПОДКЛЮЧАЕМЫМ К ПОТРЕБИТЕЛЮ, РАСПРЕДЕЛИТЕЛЮ ИЛИ К ЗАПРАВОЧНОЙ СТАНЦИИ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ СО СЖАТЫМ ГАЗОМ Российский патент 2009 года по МПК F16K1/30 F17C13/04 F16L37/34 

Изобретение относится к баллону со сжатым газом с соединительным устройством соединения стандартного соединительного патрубка на клапане баллона с соединительным элементом, предусмотренным на аппаратуре потребителя, распределителя или заправочной станции, и в частности, для дыхательного аппарата со сжатым газом.

В системах дыхательных аппаратов сжатого газа относящиеся к ним баллоны сжатого газа имеют в зоне клапана баллона расположенный обычно перпендикулярно продольной оси баллона со сжатым газом соединительный патрубок с внутренней резьбой. Выполнение баллонов со сжатым газомом с таким соединительным патрубком является нормированным и не изменяется. Соединение баллона со сжатым газом, например, с редуктором или распределительным элементом дыхательного аппарата со сжатым газом сопряжено с определенными трудностями ввиду того, что соединительный патрубок баллона, соответственно, поворачиваемый вручную соединительный элемент с наружной резьбой на редукторе, или распределительном элементе при приложении тяжелого наполненного баллона, в частности при быстрой смене баллона, может легко перекашиваться. Соответственно увеличиваются затраты времени на выполнение соединения. С другой стороны, не обеспечивается надежное герметичное соединение в экстремальных условиях, например при тушении пожара. Кроме того, существует опасность повреждения уплотнения соединительного устройства баллона газом, выходящим под большим давлением через негерметичное соединение после открывания клапана баллона.

Из патента US 2002/0112766 А1 известен баллон со сжатым газом с соединительным устройством, причем предусмотренный подвод сжатого газа к соединительной части в рассоединенном виде представляет опасность для персонала, находящегося поблизости. При отсоединении пользователем соединительной части от источника давления возникает опасность несчастного случая из-за газа, выходящего с высокой скоростью. При отделении соединительной части от источника газа из-за высокого давления указанная соединительная часть может быть выброшена из источника газа и может нанести травмы персоналу. Аналогичные недостатки присущи объекту по патенту DE 2333620 А1. Наконец, в патенте DE 4114465 А1 раскрыто гидравлическое вставное соединительное устройство с подсоединительным органом и вставной соединительной частью с предусмотренными к ней подпружиненными средствами вставного соединения, которые также представляют опасность в рассоединенном виде.

В основу изобретения положена задача создания соединительного устройства на основе стандартного соединительного устройства с внутренней резьбой, предусмотренного на баллоне со сжатым газом, для простого, быстрого и надежного даже в экстремальных условиях соединения баллона со сжатым воздухом с потребителем и для безопасного манипулирования им также в отсоединенном состоянии.

Задача решается, согласно изобретению, с помощью баллона со сжатым газом с соединительным устройством, выполненного в соответствии с признаками пункта 1 формулы изобретения.

Основная идея изобретения состоит в размещении в отсоединенном состоянии в кольцевом зазоре между грибовидной заглушкой и замыкающим кольцом запирающего кольца так, что при открытом баллоне из него вытекает ограниченный поток газа.

Соединение предусматривает размещение отдельной, включаемой между баллоном со сжатым газом и, например, редуктором дыхательного аппарата со сжатым воздухом соединительной части, которая выполнена с возможностью свинчивания с нормированным соединением баллона со сжатым газом и которую через вставное соединительное средство можно просто, а также быстро и надежно соединять с редуктором. В частности, при смене баллонов со сжатым газом для дыхательных аппаратов в экстремальных условиях применения такое соединительное устройство является наиболее предпочтительным, поскольку соединение осуществляется посредством лишь вставления друг в друга двух вставных элементов. Вставное соединение выполнено таким образом, что на открытых сторонах обоих соединительных элементов расположены соответствующие нагруженные пружиной запирающие элементы, которые в несоединенном состоянии закрывают соединительную сторону и тем самым предотвращают загрязнение и в любое время обеспечивают надежное соединение. В соединенном состоянии запирающие элементы при вставлении друг в друга сдвигаются соответствующим другим соединительным средством в осевом направлении для освобождения прохода газа. Запирающий элемент на соединенной с баллоном со сжатым воздухом соединительной части служит одновременно для предотвращения утечки газа, так что при случайном открывании клапана баллона в несоединенном состоянии через нагруженный пружиной запирающий элемент выходит небольшой объем сжатого газа и тем самым предотвращаются несчастные случаи в результате неожиданно возникшей сильной утечки газа. Наконец, на расположенных по обеим сторонам вставных элементах предусмотрены также фиксирующие средства для запирания вставного соединения, при этом последнее может быть освобождено посредством выполняемого вручную движения поворота и продольного движения предусмотренного на соединительной части исполнительного элемента, что позволяет исключить самопроизвольное освобождение вставного соединения. На основе выполнения вставного соединения в комбинации с запирающими и фиксирующими элементами соединительное устройство, согласно изобретению, отвечает высоким требованиям безопасности и быстрого выполнения соединения, которые предъявляются к таким соединениям.

В зависимых пунктах формулы изобретения раскрыты другие признаки и предпочтительные варианты осуществления изобретения.

Ниже приводится подробное описание примера осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые фигуры чертежей, в числе которых:

Фиг.1 изображает соединительное устройство между баллоном со сжатым газом и редуктором дыхательного аппарата со сжатым газом с разнесенными отдельными частями на виде сбоку;

Фиг.2 - соединительное устройство между баллоном сжатого газа и редуктором, согласно фиг.1, в смонтированном, но несоединенном состоянии;

Фиг.3 - разрез соединительных элементов в несоединенном состоянии; и

Фиг.4 - разрез соединительных элементов в рабочем состоянии.

Как показано на фиг.1 и 2, клапан 1 баллона 2 сжатого газа снабжен, как обычно, соединительным патрубком 3 с внутренней резьбой 4. В резьбовое отверстие 5 редуктора 6 ввинчен выполненный с вставным ниппелем 8 соединительный орган 7. Вставной ниппель 8 имеет подпружиненную спиральной пружиной 9 сжатия запирающую крышку 10, которая в соединении с уплотнением 11 защищает редуктор 6 в не присоединенном к баллону 2 сжатого воздуха состоянии от загрязнения. Соединительная часть 12, с помощью которой выполняется соединение между соединительным патрубком 3 и вставным ниппелем 8, содержит резьбовую гильзу 13, которая ввинчена в соединительный патрубок 3 с помощью маховичка 14. Герметизация в соединительном патрубке осуществляется с помощью уплотнения 15. Соединительная часть 12 имеет выполненную в отверстии 16 для прохождения воздуха замыкающую грибовидную заглушку 17, которая образует с замыкающим кольцом 18 кольцевой зазор 19. В не соединенном с вставным ниппелем 8 состоянии кольцевой зазор закрыт подпружиненным спиральной пружиной 20 сжатия запирающим кольцом 21, что уменьшает опасность загрязнения. Это подпружиненное запирающее кольцо 21 образует вместе с замыкающей грибовидной заглушкой 17 одновременно защиту от утечки газа, которая при непреднамеренном открывании в несоединенном состоянии клапана 1 баллона ограничивает количество выходящего газа до примерно 5 л/мин, что ограничивает опасность несчастного случая, и кроме того, обеспечивает при необходимости возможность отсоединения от находящегося под давлением баллона 2 со сжатым воздухом. На фиг.4 соединительная часть 12 и вставной ниппель 8 показаны в соединенном, т.е. вставленном друг в друга, состоянии. При этом запирающая крышка 10 отжимается назад замыкающей грибовидной заглушкой 17 против действия спиральной пружины 9 сжатия в отверстии 22 для прохождения газа вставного ниппеля 8, в то время как запирающее кольцо 21 отжимается назад ниппелем 8 в противоположном направлении против действия спиральной пружины 20 сжатия. За счет этого при открытом клапане 1 баллона освобождается путь для сжатого газа из баллона 2 в редуктор 6. Как показано на фиг.4, вставной ниппель 8 фиксируется в соединительной части 12 с помощью удерживаемых на внутренней окружности маховичка 14 фиксирующих шариков 23 и проходящей по наружной окружности вставного ниппеля 8 фиксирующей канавки 25. Лишь с помощью двух следующих друг за другом действий пользователя, а именно поворота подвижно установленного маховичка 14 и последующего оттягивания маховичка 14 против действия расположенной на соединительной части 12 спиральной пружины 24 сжатия, освобождаются фиксирующие шарики 23 для снятия соединительной части 12 соединенного с редуктором 6 вставного ниппеля 8. Небольшую и удобную соединительную часть 12 можно просто, быстро и надежно соединять с баллоном 2 со сжатым воздухом, и она остается на нем. Соединение снабженного соединительной частью 12 баллона 2 со сжатым газом с редуктором 6, распределительным элементом и т.п., которые выполнены с соответствующим вставным ниппелем 8, является очень простым и не требует затрат времени. Для дополнительного облегчения вставления друг в друга соединительной части 12 и вставного ниппеля 8 на обеих частях могут быть образованы соответствующие входные скосы.

Дополнительно к этому, между баллоном 2 сжатого газа и редуктором 6, а точнее между соединительной частью 12 и вставным ниппелем 8, возможно поворотное движение. Самопроизвольное открывание вставного соединения невозможно за счет арретирования с помощью фиксирующих шариков 23 и необходимости выполнения вручную - одной рукой - двух выполняемых пользователем действий для нарушения фиксации, т.е. поворота и продольного перемещения маховичка 14 для снятия фиксации. Как вставной ниппель 8, так и соединительная часть 12 защищены от загрязнения запирающим кольцом 21, соответственно, запирающей крышкой 10. С другой стороны, нагруженное пружиной запирающее кольцо 21 в несоединенном состоянии при открытом клапане 1 баллона обеспечивает лишь медленное прохождение газа, так что при случайном открывании клапана 1 баллона в несоединенном состоянии нет опасности несчастного случая, и, наконец, обеспечивается также возможность демонтажа соединительной части при еще заполненном сжатым воздухом баллоне.

Изобретение не ограничивается описанным выше вариантом выполнения. Например, вставной ниппель может быть соединен также с баллоном со сжатым газом, в то время как соединительная часть устанавливается на редукторе.

Перечень позиций

1 - клапан баллона;

2 - баллон со сжатым газом;

3 - соединительный патрубок баллона 2;

4 - внутренняя резьба соединительного патрубка 3;

5 - резьбовое отверстие редуктора 6;

6 - редуктор, распределительный элемент или т.п.;

7 - соединительный орган редуктора 6;

8 - вставной ниппель;

9 - спиральная пружина сжатия ниппеля 8;

10 - запирающая крышка ниппеля 8;

11 - уплотнение ниппеля 8;

12 - соединительная часть;

13 - резьбовая гильза части 12;

14 - маховичок;

15 - уплотнение гильзы 13;

16 - отверстие для прохождения воздуха гильзы 12;

17 - замыкающая грибовидная заглушка гильзы 12;

18 - замыкающее кольцо гильзы 12;

19 - кольцевой зазор между заглушкой 17 и кольцом 18;

20 - спиральная пружина сжатия в отверстии 16;

21 - запирающее кольцо;

22 - отверстие для прохождения газа ниппеля 8;

23 - фиксирующие шарики;

24 - спиральная пружина сжатия маховичка 14;

25 - фиксирующая канавка.

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для соединения баллона с высоким давлением с соединительным органом, подключаемым к потребителю. В баллоне (2) со сжатым воздухом установлен клапан (1) с нормированным соединительным патрубком (3) и отдельная, ввинчиваемая в соединительный патрубок (3) баллона (2) соединительная часть (12). Последняя выполнена с возможностью соединения с редуктором (6), распределителем или заправочной станцией через выполненные на соединительной части (12) и в соединительном органе (7) вставные соединительные средства (17, 18; 8). В этих средствах для рассоединенного с соединительной частью (12) положения предусмотрены нагруженные пружиной запирающие средства для защиты от утечки газа и для защиты от загрязнения. В соединительном органе (7) имеются нагруженные пружиной запирающие элементы (10). Вставные соединительные средства (17, 18; 8) соединительной части (12) содержат расположенную в замыкающем кольце (18) с кольцевым зазором замыкающую грибовидную заглушку (17). В кольцевом зазоре расположено запирающее кольцо. Это кольцо в рассоединенном состоянии удерживается между замыкающей грибовидной заглушкой (17) и замыкающим кольцом (18) так, что при открытом баллоне (2) может выходить поток газа ограниченного объема. Изобретение направлено на повышение надежности соединения баллона с потребителем, а также на безопасность манипулирования им в отсоединенном состоянии. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Баллон (2) со сжатым газом, содержащий соединительное устройство для соединения баллона со сжатым газом с соединительным органом (7), подключаемым к потребителю, распределителю или заправочной станции, в частности, для дыхательных аппаратов со сжатым воздухом, при этом в баллоне (2) со сжатым воздухом предусмотрен клапан (1) с нормированным соединительным патрубком (3), а отдельная, ввинчиваемая в соединительный патрубок (3) баллона (2) со сжатым газом или навинчиваемая на него соединительная часть (12) выполнена с возможностью соединения с редуктором (6), распределителем или заправочной станцией через выполненные на соединительной части (12) и соединительном органе (7) вставные соединительные средства (17, 18; 8), в которых для рассоединенного с соединительной частью (12) положения предусмотрены нагруженные пружиной запирающие средства (20, 21) для защиты от утечки газа и для защиты от загрязнения, а в соединительном органе (7) - нагруженные пружиной запирающие элементы (9, 10), а также предусмотрены средства (23, 25) для взаимной фиксации вставного соединения в соединенном состоянии, отличающийся тем, что вставные соединительные средства (17, 18; 8) соединительной части (12) содержат расположенную в замыкающем кольце (18) с кольцевым зазором (19) замыкающую грибовидную заглушку (17), при этом в кольцевом зазоре (19) расположено запирающее кольцо (21), которое в рассоединенном состоянии удерживается между замыкающей грибовидной заглушкой (17) и замыкающим кольцом (18) так, что при открытом баллоне (2) со сжатым воздухом может выходить поток газа ограниченного объема.

2. Баллон по п.1, отличающийся тем, что соединительный орган (7) имеет в качестве вставного соединительного средства полый вставной ниппель (8), наружная стенка которого в соединенном состоянии направляется в соединительной части (12) между вставными соединительными средствами (17, 18), и выполнена с возможностью фиксации в соединительной части (12) в фиксирующей канавке (25) на фиксирующих шариках (23).

3. Баллон по п.2, отличающийся тем, что фиксирующие шарики (23) функционально соединены с расположенным на периферии соединительной части (12) маховичком (14), выполненным с возможностью осевого сдвига и поворота против действия спиральной пружины (24) сжатия для освобождения фиксирующих шариков (23) за счет поворота и сдвига маховичка (14).

4. Баллон по п.1, отличающийся тем, что запирающие элементы во вставном ниппеле (8) содержат удерживаемую в не соединенном состоянии на своем свободном конце под действием спиральной пружины (9) сжатия на уплотнении (11) запирающую крышку (10), которая в соединенном состоянии под действием вставного соединительного средства (18) сдвигается в соединительной части (12) внутрь вставного ниппеля (8) и освобождает проход для газа.

5. Баллон по п.1, отличающийся тем, что в кольцевом зазоре (19) для защиты от вытекания газа и для защиты от загрязнения в рассоединенном состоянии расположено удерживаемое под действием спиральной пружины (20) сжатия запирающее кольцо (21), которое в соединенном состоянии выдвигается под действием вставного соединительного средства (8) соединительного органа (7) из кольцевого зазора и полностью освобождает проход для газа.

6. Баллон по п.1, отличающийся тем, что соединительный орган (7) выполнен в виде отдельной детали с возможностью привинчивания к аппаратуре потребителя или к распределителю.

7. Баллон по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что снабженный вставным ниппелем (8) соединительный орган (7) и соединительная часть (12) выполнены с возможностью соединения как с баллоном (2) со сжатым газом, так и с потребителем (6), распределителем или заправочной станцией.