БЛОКИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВОДА КЛАПАНА Российский патент 2022 года по МПК A62C2/24 

Данное изобретение касается блокирующего устройства для привода клапана, привода клапана с блокирующим устройством, а также клапанного механизма с приводом клапанов и клапаном. При этом, в частности, под клапаном может пониматься клапан дымоудаления.

Системы противопожарной защиты согласно уровню техники, среди прочего, имеют клапаны дымоудаления. При пожаре они с помощью соответствующего связанного с каждым из них привода клапана перемещаются в положение безопасности, в котором они должны надежно оставаться во время дальнейшего протекания пожара на длительный промежуток времени. В этом положении безопасности указанные клапаны могут при этом быть либо открыты, чтобы обеспечивать дымоотвод из пострадавшего от пожара участка здания, или могут быть закрыты, чтобы препятствовать распространению дыма. Вследствие возникающей при пожаре тяги со скоростями потока свыше 10 м/сек на указанные клапаны может при этом действовать значительная сила, соответственно, значительный вращающий момент. Этот момент должен восприниматься приводом клапана в положении безопасности, чтобы избежать нежелательного движения клапана. Альтернативно под клапаном может подразумеваться противопожарный клапан, который при пожаре закрывается, чтобы предотвратить распространение пожара.

Следует обратить внимание на то, что силовой поток в этом случае противоположен потоку в нормальном рабочем режиме, т.е. указанный клапан, соответственно, его подвижный клапанный элемент нагружается силой, которая вводится в него на выходной стороне привода клапана.

Для того, чтобы гарантировать надежное нахождение клапана в его положении безопасности даже при высоких температурах в несколько сотен градусов Цельсия, в принципе известно снабжение привода клапана блокирующим устройством, которое блокирует его в случае пожара, даже если другие элементы откажут вследствие высокой температуры и/или количества тепла, воздействующего на них.

Из WО 2015135988A1 известно блокирующее устройство, которое блокирует (связанный с клапаном, соответственно, с его подвижным клапанным элементом) выходной элемент привода клапана при превышении температуры блокировки. Это происходит с помощью блокировочного элемента, который предварительно напряжен в направлении положения блокировки, но в нормальном рабочем режиме удерживается активирующим элементом. При пожаре, например, термопластический активирующий элемент отказывает, так что блокировочный элемент вследствие своего предварительного напряжения перемещается в положение блокировки.

Далее, из US 9851121 B1 известен моторизованный привод для вентиляционного клапана, причем этот вентиляционный клапан при пожаре перемещается в закрытое положение и затем запирается в нем. Такое запирание происходит в принципе известным образом, как и в WO 2015135988 A1, причем срабатывание осуществляется за счет расплавления термочувствительного крепежного элемента, например, из сплава для пайки. Срабатывание осуществляется путем перемещения блокирующей пластины с отверстием, через которое проходит связанный с клапаном ведомый вал привода. После срабатывания корреспондирующие элементы внутреннего контура отверстия и ведомого вала входят в зацепление, так что ведомый вал блокируется.

Известные из уровня техники блокирующие устройства являются довольно затратными в технической реализации. Далее, они неизбежно расположены в силовом потоке на ведомой, соответственно, выходной стороне привода клапана, т.е. между приводом и клапаном, и, в частности, в силовом потоке после передачи привода клапана. Таким образом, они должны быть рассчитаны на то, чтобы надежно воспринимать и поглощать при пожаре и при в основном неблагоприятных условиях весь противодействующий момент, действующий на привод через указанный клапан.

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы усовершенствовать уровень техники в отношении блокирующих устройств для приводов клапанов и предоставить альтернативное решение, предпочтительное с точки зрения как экономичности, так и надежности. Предпочтительно при этом по меньшей мере частично устраняются недостатки уровня техники. Эта задача в общем решается предметами независимых пунктов формулы изобретения. Другие предпочтительные варианты выполнения явствуют из зависимых пунктов формулы изобретения, а также из раскрытия заявки в целом.

Предлагаемое изобретением блокирующее устройство служит для блокировки привода клапана поворачивающимся при срабатывании привода клапана передаточным элементом. Для этого указанное блокирующее устройство вследствие срабатывания может необратимо переводиться из начального состояния в альтернативное состояние блокировки.

Указанный передаточный элемент представляет собой поворачивающийся при срабатывании привода клапана элемент в силовом потоке привода клапана, обычно в виде вала (зубчатого колеса) или ступицы (зубчатого колеса) в передаче привода клапана.

Начальным состоянием является то состояние, которое принимается ненагруженным блокирующим устройством в нормальном рабочем режиме. При этом нормальным рабочим режимом называется состояние режима в целом без пожара и без срабатывания блокирующего устройства. Поскольку перевод в альтернативное состояние блокировки является необратимым, то пуск блокирующего устройства может происходить только один раз. В состоянии блокировки блокирующее устройство после его срабатывания длительно остается, вплоть до обусловленного пожаром выхода из строя привода клапана в целом или, при необходимости, до альтернативного устранения неполадок.

Указанное блокирующее устройство содержит первый блокировочный элемент, соответственно, блокирующий элемент и второй блокировочный элемент, соответственно, блокирующий элемент. Первый блокировочный элемент установлен подвижно и может перемещаться из принимаемого в начальном состоянии положения разблокировки первого блокировочного элемента в направлении положения блокировки первого блокировочного элемента. Второй блокировочный элемент установлен подвижно отдельно от первого блокировочного элемента и может перемещаться из занимаемого в начальном состоянии положения разблокировки второго блокировочного элемента в направлении положения блокировки второго блокировочного элемента.

Независимая подвижная установка первого и второго блокировочных элементов обеспечивает возможность их перемещения независимо друг от друга из их соответствующего положения разблокировки, соответственно, в направлении их соответствующего положения блокировки. Особые преимущества такой конфигурации в дальнейшем будут рассмотрены и разъяснены более подробно.

В принципе помимо первого и второго блокировочных элементов могут быть предусмотрены и другие блокировочные элементы, например, третий блокировочный элемент, четвертый блокировочный элемент и т.д., которые расположены соответствующим образом и работают соответственно. Там, где не оговорено иное, рассуждения, приведенные для первого и второго блокировочных элементов, справедливы аналогичным образом для других блокировочных элементов, если они предусмотрены.

Первый блокировочный элемент и второй блокировочный элемент рассчитаны каждый на то, чтобы в их соответствующем положении разблокировки допускать поворотное движение передаточного элемента, а в их соответствующем положении блокировки блокировать поворотное движение этого передаточного элемента путем вмешательства.

Указанное блокирующее устройство имеет также приводное устройство. Оно нагружает первый блокировочный элемент и второй блокировочный элемент силой в направлении их соответствующего положения блокировки. Это приложение силы является продолжительным в нормальном рабочем режиме при не сработавшем блокирующем устройстве. После срабатывания блокирующего устройства это приложение силы вызывает движение блокировочных элементов в их положение блокировки, соответственно, в направлении их соответствующего положения блокировки. Как будет пояснено ниже, каждое приводное устройство может содержать соответственно отдельный элемент для привода каждого блокировочного элемента. В принципе, однако, возможен также один общий приводной элемент для обоих или общий для нескольких блокировочных элементов. Это приводное устройство блокирующего устройства следует отличать от обычно образованного электрическим мотором исполнительного органа привода клапана для перемещения клапана, соответственно, его клапанного элемента.

Указанное блокирующее устройство имеет также удерживающее устройство. Это удерживающее устройство в начальном состоянии удерживает первый блокировочный элемент и второй блокировочный элемент против силы, оказываемой приводным устройством на первый блокировочный элемент и на второй блокировочный элемент, в их соответствующем положении разблокировки. Указанное удерживающее устройство является той системой, которая в нормальном рабочем режиме удерживает блокировочные элементы против действия оказываемой приводным устройством силы в их соответствующем положении разблокировки.

Блокирующее устройство имеет также спусковой механизм. Этот спусковой механизм при превышении температуры отключения и/или при нагружении теплом отпускания необратимо деактивирует удерживающее устройство. Вследствие этого происходит пуск блокирующего устройства. Деактивирование удерживающего устройства соответствует контролируемому отказу удерживающего устройства, в результате которого блокировочные элементы следуют за соответствующей силой, оказываемой на них приводным устройством, и соответственно приводятся в направлении их соответствующего положения блокировки.

Температура отключения, соответственно, тепло отпускания при этом определяются так, чтобы пуск блокирующего устройства при пожаре происходил не сразу. Наоборот, срабатывание должно происходить лишь при более длительном пожаре с соответствующим выделением тепла. Пуск блокирующего устройства происходит в соответствии с этим не при оповещении, соответственно, обнаружении пожара с помощью системы противопожарной сигнализации, а лишь с задержкой, в ходе пожара.

В одном варианте выполнения первый блокировочный элемент и второй блокировочный элемент выполнены соответственно линейно подвижными. Для этого соответственно выполненное блокирующее устройство для каждого блокировочного элемента имеет согласованную с блокировочным элементом линейную направляющую. В одном варианте выполнения при этом направление движения первого блокировочного элемента и направление движения второго блокировочного элемента из их соответствующего положения разблокировки в их соответствующее положение блокировки параллельны друг другу. Первый и второй блокировочные элементы при этом линейно подвижны соответственно параллельно друг другу.

При этом указанный вариант выполнения может быть, в частности, таким, что первый и второй блокировочные элементы на виде сверху расположены на одной и той же стороне передаточного элемента и при пуске блокирующего устройства перемещаются с этой одной стороны в направлении передаточного элемента. На виде сверху указанные направления движения первого и второго блокировочных элементов проходят, например, вдоль секущей к поперечному сечению цилиндрического передаточного элемента. В других альтернативных вариантах выполнения первый и второй блокировочные элементы могут, однако, быть расположены, например, на противоположных сторонах передаточного элемента под углом 180^о. В этом случае указанные направления движения из положения разблокировки в положение блокировки для первого и второго блокировочных элементов соответственно противоположны, и блокировочные элементы при срабатывании движутся друг к другу, причем это движение происходит, например, к оси вращения передаточного элемента. В других вариантах выполнения блокировочные элементы расположены под другим углом, например, под 90^о друг к другу. В других вариантах выполнения несколько, например, три или четыре блокировочных элемента расположены концентрично вокруг передаточного элемента. Альтернативно, однако, возможны также и другие виды движения, отличные от линейных движений блокировочных элементов, например, колебательные движения.

В одном варианте выполнения направление движения первого блокировочного элемента и направление движения второго блокировочного элемента из их соответствующего положения разблокировки в их соответствующее положение блокировки проходят поперечно оси вращения передаточного элемента.

В одном варианте выполнения первый блокировочный элемент и второй блокировочный элемент расположены таким образом, что они в их соответствующем состоянии блокировки могут входить в выемку передаточного элемента. При этом указанное зацепление создает блокировку, причем при необходимости далее имеется определенный зазор и связанная с ним возможность поворота передаточного элемента на ограниченный угол. Указанные выемки находятся на периметре передаточного элемента и могут быть реализованы, например, как аксиальные шлицы. В одном особенно предпочтительном варианте выполнения передаточный элемент в своей отвечающей за взаимодействие с блокировочным элементом области имеет по меньшей мере, по существу, цилиндрическое основное тело. Из этого основного тела выступает несколько распределенных по периметру выступов. Например, может быть предусмотрено четыре выступа, равномерно распределенных по периметру передаточного элемента. Такого рода конструкция в состоянии надежно воспринимать и большие моменты при неблагоприятных условиях и, тем самым, гарантировать блокировку. В принципе, однако, возможны и другие конструкции. Так, передаточный элемент, в частности, может иметь зубья, в зацепление с которыми входят блокировочные элементы.

В одном варианте выполнения первый блокировочный элемент и второй блокировочный элемент расположены таким образом, что для каждого углового положения передаточного элемента при срабатывании по меньшей мере первый блокировочный элемент или второй блокировочный элемент попадают в зацепление с передаточным элементом.

Термин «зацепление» в отношении блокировочного элемента при этом следует понимать так, что этот блокировочный элемент проникает через внешнюю, обычно цилиндрическую боковую поверхность передаточного элемента. Поэтому такое зацепление можно также назвать погружением.

Такой вариант выполнения предпочтительно гарантирует, что при пуске блокирующего устройства независимо от вращательного положения передаточного элемента может происходить блокировка, при которой вообще нет никакой возможности поворота передаточного элемента, или имеется лишь очень ограниченная возможность поворота. Это имеет значение, в частности, в том случае, если не определено, какое вращательное положение занимает передаточный элемент при пожаре, соответственно, в положении безопасности клапана. Это может происходить по ряду причин. Так, указанное положение безопасности может быть определено независимо от привода клапана с помощью упора, находящегося непосредственно на клапане. Далее, относительно одного и того же положения клапана указанное вращательное положение передаточного элемента может быть многозначным. Это имеет место тогда, когда блокирующее устройство установлено не непосредственно на выходной стороне привода клапана, как это должно быть, например, в системе согласно US 9851121 B1, а установлено в силовом потоке впереди, в направлении исполнительного органа, и работает, например, при промежуточной ступени понижающей передачи. Другие неопределенности в отношении вращательного положения передаточного элемента получаются из допусков, зазоров и упругости в целом, соответственно, способности к деформации компонентов непосредственно при пожаре.

В случае системы с распределенными по периметру передаточного элемента выступами, как описано выше, возможна ситуация, при которой блокировочный элемент при движении в направлении положения блокировки перед его достижением упирается в выступ передаточного элемента. Тогда он не попадает в зацепление с передаточным элементом и, тем самым, не эффективен для блокировки. В случае системы (расположения) согласно описанному здесь варианту выполнения гарантируется, что по меньшей мере другой или в общем следующий блокировочный элемент все-таки попадет в зацепление с передаточным элементом.

В одном варианте выполнения приводное устройство содержит действующую на первый блокировочный элемент первую пружину сжатия и действующую на второй блокировочный элемент вторую пружину сжатия. Эти пружины при этом сжаты, соответственно, напряжены в состоянии разблокировки и тем самым вызывают приложение силы к блокировочным элементам. При пуске блокирующего устройства они по меньшей мере частично разгружаются и тем самым перемещают блокировочные элементы в направлении их соответствующего положения разблокировки. Предпочтительно размеры пружин сжатия при этом выбирают такими, чтобы они и в положении блокировки соответствующего согласованного блокировочного элемента еще были частично сжаты, и прикладывали силу к блокировочному элементу.

В одном варианте выполнения указанное удерживающее устройство имеет дистальный удерживающий элемент и отдельный проксимальный удерживающий элемент. При этом дистальный удерживающий элемент жестко установлен на контропоре. В начальном состоянии проксимальный удерживающий элемент находится в зацеплении с первым блокировочным элементом и вторым блокировочным элементом. Дистальный удерживающий элемент и проксимальный удерживающий элемент при этом в начальном состоянии жестко связаны через спусковой механизм. Пуск блокирующего устройства вызывается посредством умышленного отказа спускового механизма. Указанные обозначения направлений «дистальный» и «проксимальный» относятся при этом к передаточному элементу. Контропора является неподвижной по отношению к элементу шасси или корпуса и приводу клапана, и в положении покоя поглощает силу приводного элемента. Соответствующий силовой поток при этом идет от проксимального удерживающего элемента через спусковой элемент к дистальному удерживающему элементу, а от него к контропоре.

В одном варианте выполнения при этом спусковой элемент соединяет дистальный удерживающий элемент и проксимальный удерживающий элемент в начальном состоянии с замыканием по материалу и/или с геометрическим замыканием. В одном варианте выполнения при этом активирующий элемент образован сплавом для пайки, соответственно, плавким термоизвещателем или клеем, который плавится при превышении температуры отключения и/или при нагружении теплом отпускания. В других вариантах выполнения указанный спусковой элемент может быть реализован, например, одним или несколькими штифтами или заклепками, которые соединяют проксимальный и дистальный удерживающие элементы, причем это соединение выходит из строя при превышении температуры отключения, соответственно, тепла отпускания. В одном варианте выполнения, приведенном в качестве примера, активирующий элемент состоит из плавкого термоизвещателя с температурой отключения 117^оС.

В одном варианте выполнения указанное блокирующее устройство в начальном состоянии образует замкнутый, компактный конструктивный узел. Таким образом, это блокирующее устройство может быть собрано предварительно и при монтаже привода клапана вставлено, соответственно, встроено как единое целое.

Предлагаемый изобретением привод клапана содержит электрический исполнительный орган, в частности, мотор, а также передачу. Входная сторона передачи связана с исполнительным органом, а выходная сторона передачи имеет интерфейс клапана для связи с клапанным элементом. Указанная передача имеет расположенный в силовом потоке от исполнительного органа к интерфейсу клапана передаточный элемент, который совершает угловые движения при срабатывании привода клапана. Передача обычно представляет собой понижающую передачу и в принципе может известным образом быть выполнена, например, как многоступенчатая цилиндрическая зубчатая передача с входной ступенью, выходной ступенью и опционально с одной или несколькими промежуточными ступенями.

Указанный привод клапана содержит также блокирующее устройство, которое представлено выше и/или будет представлено ниже, и которое в своем состоянии блокировки блокирует поворот передаточного элемента и интерфейса клапана.

Блокирующее устройство при этом может быть установлено непосредственно на интерфейсе клапана и на выходной стороне передачи. В этом случае блокирующее устройство в состоянии блокировки должно быть способно воспринимать и компенсировать весь возвратный момент, действующий со стороны клапана на привод клапана.

В одном варианте выполнения передаточный элемент расположен в силовом потоке со стороны исполнительного органа, соответственно, перед выходной ступенью передачи. Благодаря этому соответственно понижается воспринимаемый блокирующим устройством момент. В таком варианте выполнения передаточный элемент соответственно расположен не на выходной ступени и, в частности, не на ведомой, соответственно, выходной стороне выходной ступени. В принципе возможно также расположение непосредственно на исполнительном органе, соответственно, моторе, причем в таком случае вал мотора или удлинение вала мотора представляет собой передаточный элемент. Точно так же в принципе возможно, что передаточный элемент расположен на ведомой стороне указанной передачи, например, на интерфейсе клапана или является компонентом интерфейса клапана. Обычно передаточный элемент расположен на одной промежуточной ступени передачи.

В одном следующем особом варианте выполнения передаточный элемент, указанный интерфейс клапана и все элементы в силовом потоке между передаточным элементом и интерфейсом клапана рассчитаны на то, чтобы выдерживать температуру за пределами температуры отключения и/или нагружение теплом за пределами тепла отпускания. Такого рода вариант выполнения предпочтителен, в частности, тогда, когда блокирующее устройство расположено в силовом потоке перед выходной ступенью передачи, т.е. со стороны исполнительного органа. Только при такого рода расчете может надежно блокироваться движение клапанного элемента в состоянии блокировки. Поэтому в принципе могут отказать сами находящиеся в силовом потоке со стороны исполнительного органа блокирующего устройства компоненты и исполнительный орган. Предпочтительно элементы привода клапана, для которых должна быть гарантирована работа за пределами температуры отключения, соответственно, тепла отпускания, изготовляются полностью из соответственно жаропрочного материала, например, из стали. Точно так же указанное блокирующее устройство вплоть до целенаправленно выходящего из строя спускового элемента рассчитано на то, чтобы выдерживать температуру за пределами температуры отключения и/или нагружение теплом за пределами тепла отпускания.

Указанное блокирующее устройство смонтировано предпочтительно в форме компактного конструктивного узла, например, с помощью винтов или заклепок на элементе корпуса или шасси или на промежуточной плате привода клапана.

Предлагаемый изобретением клапанный механизм содержит привод клапана, который описан выше и/или будет описан ниже, а также клапан с подвижным клапанным элементом, рассчитанным для размещения в потоке текучей среды, в частности, в потоке газа. Этот клапанный элемент связан с интерфейсом клапана и может перемещаться при работе привода клапана в начальном состоянии блокирующего устройства, а в состоянии блокировки блокирующего устройства блокируется и неподвижен. Под потоком текучей среды обычно понимается воздушный поток и/или поток дымового газа.

Термин «клапан» используется в принципе в смысле конструктивного узла, который содержит по меньшей мере один подвижный клапанный элемент и при необходимости другие компоненты, например, монтажную раму, подключающие и соединительные штанги и упоры. Движение клапана следует при этом понимать в соответствии с общеупотребительным смыслом как движение клапанного элемента. Клапанный элемент может быть выполнен цельным или составленным из нескольких частей. Составленный из нескольких частей клапанный элемент может иметь, например, несколько связанных планок (ламелей), совместно перемещаемых для открывания, соответственно, закрывания.

Далее с использованием прилагаемых чертежей и относящегося к ним описания будут рассмотрены более подробно показанные на них примеры выполнения и аспекты данного изобретения. На чертежах показано следующее.

Фиг.1 система с приводом клапана и клапаном на схематичном виде в смонтированном состоянии;

Фиг.2 система с приводом клапана и клапаном на схематичном виде в нормальном рабочем режиме привода клапана;

Фиг.3 система с приводом клапана и клапаном на схематичном виде после срабатывания блокирующего устройства при пожаре;

Фиг.4 пример выполнения смонтированного блокирующего устройства и его взаимодействие с другими компонентами в не сработавшем состоянии, вид в перспективе;

Фиг.5 корреспондирующийся с Фиг.4 вид сверху;

Фиг.6 пример выполнения смонтированного блокирующего устройства и его взаимодействия с другими компонентами в сработавшем состоянии, вид в перспективе;

Фиг.7 корреспондирующийся с Фиг.6 вид сверху;

Фиг.8 сработавшее состояние смонтированного блокирующего устройства, вид сбоку;

Фиг.9 подобный показанному на Фиг.7 вид передаточного элемента в другом положении;

Фиг.10 еще один подобный показанному на Фиг.7 вид передаточного элемента в другом положении.

На Фиг.1 ссылочная позиция 2 относится к клапану, который здесь в качестве примера используется как клапан дымоудаления. Указанный клапан 2 соединен с каналом 3, например, с трубой круглого или прямоугольного поперечного сечения. Проход через канал 3 регулируется положением вращаемого вокруг оси z вращения клапанного элемента 21 клапана 2. Клапанный элемент 21 перемещается, соответственно, удерживается в этом положении с помощью соединенного с клапаном 2 привода 1 клапана. Привод 1 клапана выполнен как электрический привод с мотором 10. При конфигурации, в которой указанный клапан 2 должен служить дымоотводом из охваченного пожаром участка здания, указанный клапан 2 при пожаре открывается с помощью привода 1 клапана. В другой конфигурации указанный канал 3 относится к автоматической система дымоудаления. Здесь указанный клапан 2 при пожаре запирается с помощью привода 1 клапана, чтобы предотвратить распространение дыма через канал 3. Предлагаемый изобретением привод 1 клапана и указанные клапаны 2 вместе образуют предлагаемый изобретением клапанный механизм.

На Фиг.2 и 3 показан привод 1 клапана вместе с клапаном 2 в схематичном функциональном представлении. При этом на Фиг.2 показано нормальное рабочее состояние, а на Фиг.3 - состояние после срабатывания блокирующего устройства 4, как это будет рассмотрено ниже. Реализующие силовой поток функциональные соединения соответственно обозначены пунктирными линиями.

Указанный привод 1 клапана имеет подключенную после мотора передачу 11 в форме, например, многоступенчатой, здесь четырехступенчатой понижающей передачи. При этом ссылочная позиция 110 обозначает первую (ближайшую к мотору) ступень как входную ступень, а ссылочная позиция 113 обозначает последнюю (ближайшую к клапану) выходную ступень передачи. Ссылочные позиции 111, 112 соответственно обозначают промежуточные ступени.

Согласно Фиг.2 силовой поток в нормальном рабочем режиме проходит от мотора 10 через включенные друг за другом ступени 110, 111, 112, 113 к клапану 2, соответственно, к клапанному элементу 21. Интерфейс 12 клапана находится на выходе последней ступени 113 передачи. В нормальном рабочем состоянии клапанный элемент 21 с помощью привода 1 клапана может перемещаться в обоих направлениях для открывания и закрывания. При пожаре клапанный элемент 21 с помощью привода 1 клапана перемещается в положение безопасности и остается там.

После произошедшего пуска блокирующего устройства 4 силовой поток согласно Фиг.3 проходит от блокирующего устройства 4 через ступень 113 передачи и указанный интерфейс 12 клапана к клапану 2, соответственно, к клапанному элементу 21. Функциональное соединение с расположенными перед указанными степенями ступенями 112, 110, 110 и, наконец, с мотором 10 может быть полным или присутствовать частично, но больше не имеет функционального значения после срабатывания блокирующего устройства 4 и может выйти из строя во время пожара. Указанное блокирующее устройство 4, ступень 113 передачи с интерфейсом 12 клапана, а также указанные клапаны 2 должны быть рассчитаны так, чтобы выдерживать нагрев в ходе пожара после срабатывания блокирующего устройства 4. Вследствие воздействующего на клапанный элемент 21 течения, а также в данном случае собственного веса этого клапанного элемента при этом создается момент на привод 1 клапана, который поглощается блокирующим устройством 4. В показанной здесь системе блокировка осуществляется блокирующим устройством 4 на входной стороне ступени 113 передачи или на выходной стороне предшествующей ступени 112 передачи.

На Фиг.4 и 5 показан вариант выполнения блокирующего устройства 4 вместе с компонентами противопожарного привода 1 в начальном состоянии перед пуском блокирующего устройства 4. При этом на Фиг.4 показан вид в перспективе, а на Фиг.5 в частичном разрезе вид сверху.

Первый блокировочный элемент 41a здесь образован, например, первым плунжером, а второй блокировочный элемент 41b образуется вторым плунжером. Оба блокировочных элемента 41a, 41b параллельны друг другу и линейно подвижны рядом другом с другом в держателе 40. Приводной элемент блокирующего устройства 4 в этом примере реализуется первой пружиной 43a сжатия, которая действует на первый блокировочный элемент 41a, а также второй пружиной 43b сжатия, которая действует на второй блокировочный элемент 41b.

Оба блокировочных элемента 41a, 41b имеют каждый проксимальную часть 411 блокировочного элемента, которая рассчитана для непосредственного взаимодействия с передаточным элементом 14. В дистальном направлении от проксимальной части 411 блокировочного элемента выступает стержнеобразная дистальная часть 412 блокировочного элемента (на чертежах обращена вправо), вокруг которой расположена соответствующая пружина 43a, 43b сжатия, соответственно. Эти пружины 43a, 43b при этом действуют каждая между частью 411 первого, соответственно, второго блокировочного элемента 41a, соответственно, 41b и служащим контропорой держателем 40.

Указанный держатель 40 в этом примере выполнения изготовлен как полученная гибкой в штампе деталь, которая имеет две приблизительно U-образных формы с двумя параллельными полками (не обозначены). Одна (на этих чертежах нижняя) полка держателя 40 в свою очередь с помощью винтов или заклепок (не показаны) жестко установлена на элементе 13 шасси привода 1 клапана. Линейная направляющая блокировочных элементов 41a, 41b реализована с помощью шлицов в полках, в которые каждый блокировочный элемент 41a, 41b входит своей проксимальной частью 411 блокировочного элемента. Поскольку возникающие в состоянии блокировки силы направляются через держатель 40 к элементу 13 шасси, то держатель 40 и крепежные элементы на элементе 13 шасси имеют соответствующие размеры.

Удерживающий элемент блокирующего устройства 4 в показанном варианте выполнения образуется двумя плоскими, соответственно, пластинообразными элементами, а именно проксимальным удерживающим элементом 44 и дистальным удерживающим элементом 45. Проксимальный удерживающий элемент 44 при этом имеет якореобразную проксимальную часть 44a, которая переходит в дистальную часть 44b. Лапы якореобразной проксимальной части 44a образуют при этом расположенные поперечно направлению основной протяженности проксимального удерживающего элемента 44 крюки, каждый из которых в начальном состоянии входит в ответный контур (не обозначен) проксимальной части 411 блокировочного элемента первого, соответственно, второго блокировочных элементов 41a, 41b.

Дистальный удерживающий элемент 45 в своей задней, соответственно, дистальной области имеет (не обозначенный) проем или прорыв, в который входит контропора 42 создающей упругие силы части держателя 40.

Дистальная часть 44b проксимального удерживающего элемента 44, а также дистальный удерживающий элемент 45 в показанном примере выполнения имеют, по существу, прямоугольный абрис и расположены друг на друге по типу сэндвича. Между дистальной частью 44b проксимального удерживающего элемента 44 и дистальным удерживающим элементом 45 расположен работающий как спусковой элемент слой 46 сплава для пайки, посредством которого проксимальный удерживающий элемент 44 и дистальный удерживающий элемент 45 жестко соединены в не сработавшем, начальном состоянии.

В не сработавшем, начальном состоянии блокирующего устройства 4 существует замкнутый силовой поток, проходящий следующим образом: держатель 40, соответственно, контропора 42 - дистальный удерживающий элемент 45 - спусковой элемент, соответственно, слой 46 сплава для пайки - проксимальный удерживающий элемент 44 - первый, соответственно, второй блокировочный элемент 44a, соответственно, 44b, первая пружина 43a сжатия, соответственно, вторая пружина 43b сжатия - держатель 40. Вследствие такого замкнутого силового потока блокирующее устройство 4 может быть предварительно собрано как компактный, т.е. стабильный по форме и замкнутый конструктивный узел в начальном состоянии и простым образом устанавливаться в привод 1 клапана, соответственно, на элементе 13 шасси. В этом варианте выполнения для первого блокировочного элемента 41a и второго блокировочного элемента 41b предусмотрено по отдельному приводу с соответствующей пружиной 43a, 43b сжатия, тогда как держатель 40, удерживающее устройство со своими частями 44, 45, а также спусковой элемент 46 просто предусмотрены и взаимодействуют с обоими блокировочными элементами 41a, 41b. В альтернативных конфигурациях эти элементы могут, однако, быть выполнены целиком или частично отдельными.

Передаточный элемент 14, как пояснялось, образуется входной стороной или выходной стороной одной ступени передачи и соответственно жестко соединен с зубчатым колесом ступени передачи или выполнен интегрально. В показанном примере выполнения передаточный элемент 14 содержит зубчатое колесо в силовом потоке передачи и имеет выполненное как единое целое с зубчатым колесом 14" (см. Фиг.8) или соединенное с ним жестко, в частности, без возможности проворачивания основное тело 141 передаточного элемента 14. Это зубчатое колесо и основное тело 141 передаточного элемента 14 в качестве примера установлены с возможностью вращения вокруг оси 14'.

Находящийся в силовом потоке привода 1 клапана передаточный элемент 14 имеет, по существу, цилиндрическое основное тело 141, из которого радиально выступают, например, четыре выступа 142, которые распределены по периметру, здесь равномерно (т.е. под углом 90^о друг к другу). Между соседними выступами 142 находится по одной ограниченной основным телом 141 и выступами 143 выемке 143. Эта структура с выступами 142 и выемками 143 служит для взаимодействия с блокирующим устройством, как будет пояснено ниже. В показанном на Фиг.4 и 5 начальном положении передаточный элемент 14, однако, не блокируется и соответственно при срабатывании привода 1 клапана в принципе может поворачиваться беспрепятственно и без блокировки.

На Фиг.6 и 7, которые в принципе соответствуют Фиг.4 и 5, показано блокирующее устройство 4, но в состоянии блокировки после произошедшего срабатывания. Для того, чтобы не загромождать чертеж, на Фиг.6 и 7 показаны не все ссылочные позиции.

Из-за имеющейся при пожаре через некоторое время температуры за пределами температуры отключения, соответственно, нагружения теплом за пределами тепла отпускания указанный слой 46 сплава для пайки плавится, так что больше не происходит передача силы через проксимальный удерживающий элемент 44 и дистальный удерживающий элемент 45, и оба элемента больше не соединены активно. В соответствии с этим сила пружин 43a, 43b сжатия больше не компенсируется, так что эти блокировочные элементы 41a, 41b смещаются в направлении передаточного элемента 14, причем эти пружины 43a, 43b частично разгружаются. Расстояние в свету между блокировочными элементами 41a и 41b имеет такие размеры, что оно соответствует ширине выступа 143, соответственно, незначительно больше, так что выступ 143 может входить в имеющийся между блокировочными элементами 41a, 41b промежуток, как можно видеть, в частности, на Фиг.7.

В показанной ситуации вращательное положение передаточного элемента 14 (случайно) таково, что это происходит. Как, в частности, можно видеть на Фиг.7, соответственно один выступ 142 входит с прилеганием в промежуток между блокировочными элементами 41a, 41b, так что каждый блокировочный элемент 41a, 41b входит в смежную выемку 143. Соответственно взаимодействие блокировочных элементов 41a, 41b с лежащим между ними выступом 142 блокирует передаточный элемент 14. В показанной ситуации как первый блокировочный элемент 41a, так и второй блокировочный элемент 41b в качестве конечного положения принимают положение блокировки, в котором они прилегают к периметру основного тела 141.

Внешнее расстояние между блокировочными элементами 41a и 41b имеет такой размер, что оно по меньшей мере немного меньше, чем расстояние между соседними выступами 142 на внешнем периметре. В других вращательных положениях оба блокировочных элемента 41a, 41b входят, таким образом, в одну и ту же выемку 143, так что тоже происходит блокировка.

Далее, существуют вращательные положения передаточного элемента 14, в которых один из обоих блокировочных элементов 41a, соответственно, 41b попадает на выступ 142 и стопорится в своем движении, не попадая в выемку 143. Этот блокировочный элемент, соответственно, не реализуется полностью для блокировки. Другой из блокировочных элементов 41a, 41b в этом случае принудительно входит в выемку 143, так что блокировка гарантируется и в этом случае.

На Фиг.8, например, показано сработавшее состояние блокирующего устройства 4 вместе с элементами передачи 11, в частности, с зубчатым колесом 14".

На Фиг.9 и 10, подобно Фиг.7, показано, например, сработавшее состояние блокирующего устройства 4. На Фиг.9 вращательное положение передаточного элемента 14 таково, что один из блокировочных элементов, здесь это второй блокировочный элемент 41b, прилегает к выступу 142 основного тела 141 передаточного элемента и, тем самым, неэффективен для блокировки. Другой блокировочный элемент, здесь это первый блокировочный элемент 41a, входит с прилеганием в выемку 143 основного тела 141 блокировочного элемента и тем самым гарантирует блокировку. На Фиг.10 вращательное положение передаточного элемента 14 таково, что оба блокировочных элемента 41a, 41b входят в выемку 143 основного тела 141 блокировочного элемента и, тем самым, эффективны для блокировки. В показанной на Фиг.10 конфигурации, как и в показанной на Фиг.7 конфигурации, поворот передаточного элемента 14 больше невозможен (несмотря на зазор). В показанной на Фиг.9 конфигурации есть еще один поворот до достижения конфигурации согласно Фиг.7 или 10.

Перечень ссылочных позиций

1 привод клапана

10 исполнительный орган/мотор

11 передача

110 ступень передачи

111 ступень передачи

112 ступень передачи

113 ступень передачи

12 интерфейс клапана

13 элемент шасси

14 передаточный элемент

14' ось

14" зубчатое колесо

141 основное тело передаточного элемента

142 выступ

143 выемка

2 клапан

21 клапанный элемент

3 вентиляционный канал

4 блокирующее устройство

40 держатель

41a первый блокировочный элемент/первый плунжер

41b второй блокировочный элемент/второй плунжер

411 проксимальная часть блокировочного элемента

412 дистальная часть блокировочного элемента

42 контропора

43a первая пружина сжатия

43b вторая пружина сжатия

44 проксимальный удерживающий элемент

44a проксимальная часть проксимального удерживающего элемента

44b дистальная часть проксимального удерживающего элемента

45 дистальный удерживающий элемент

46 спусковой элемент/слой сплава для пайки

X ось вращения передаточного элемента

Z ось вращения клапанного элемента

Группа изобретений относится к блокирующим устройствам для привода клапана в системах противопожарной защиты. Блокирующее устройство (4) для привода клапана поворачивается при срабатывании привода клапана передаточным элементом (14), причем это блокирующее устройство (4) за счет срабатывания необратимо переводится из начального состояния в альтернативное состояние блокировки. Указанное блокирующее устройство (4) содержит первый блокировочный элемент (41a) и второй блокировочный элемент (41b). Блокировочные элементы (41a, 41b) соответственно рассчитаны на то, чтобы в их соответствующем положении разблокировки допускать поворотное движение передаточного элемента (14), а в их соответствующем положении блокировки блокировать поворотное движение передаточного элемента (14) путем зацепления. Это блокирующее устройство содержит также приводное устройство (43a, 43b), причем это приводное устройство (43a, 43b) нагружает первый блокировочный элемент (41a) и второй блокировочный элемент (41b) силой в направлении их соответствующего положения блокировки. Указанное блокирующее устройство содержит также удерживающее устройство (44, 45) и спусковой механизм (46), причем спусковой механизм (46) при превышении температуры отключения и/или при нагружении теплом отпускания необратимо деактивирует удерживающее устройство (44, 45), и за счет этого происходит пуск блокирующего устройства (4). 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Блокирующее устройство (4) для привода (1) клапана с поворачивающимся при срабатывании привода (1) клапана передаточным элементом (14), причем это блокирующее устройство (4) выполнено с возможностью в результате срабатывания необратимо переводиться из начального состояния в альтернативное состояние блокировки, и указанное блокирующее устройство (4) содержит:

- первый блокировочный элемент (41a) и второй блокировочный элемент (41b), причем первый блокировочный элемент (41a) установлен подвижно и выполнен с возможностью перемещения из занимаемого в начальном состоянии положения разблокировки первого блокировочного элемента (41a) в направлении положения блокировки первого блокировочного элемента (41a) и причем второй блокировочный элемент (41b) установлен подвижно отдельно от первого блокировочного элемента (41b) и выполнен с возможностью перемещения из занимаемого в начальном состоянии положения разблокировки второго блокировочного элемента (41b) в направлении положения блокировки второго блокировочного элемента (41b),

причем первый блокировочный элемент (41a) и второй блокировочный элемент (41b) рассчитаны каждый так, чтобы в своем соответствующем положении разблокировки допускать поворотное движение передаточного элемента (14), а в своем соответствующем положении блокировки блокировать поворотное движение передаточного элемента (14) путем зацепления;

- приводное устройство (43a, 43b), причем это приводное устройство (43a, 43b) нагружает первый блокировочный элемент (41a) и второй блокировочный элемент (41b) силой в направлении их соответствующего положения блокировки;

- удерживающее устройство (44, 45), причем это удерживающее устройство (44, 45) в начальном состоянии удерживает первый блокировочный элемент (41a) и второй блокировочный элемент (41b) с преодолением силы, оказываемой приводным устройством (43a, 43b) на первый блокировочный элемент (41a) и второй блокировочный элемент (41b), в их соответствующем положении разблокировки;

- спусковой механизм (46), причем этот спусковой механизм (46) при превышении температуры отключения и/или при нагружении теплом отпускания необратимо деактивирует удерживающее устройство (44, 45) и за счет этого осуществляет пуск блокирующего устройства (4).

2. Блокирующее устройство (4) по п.1, причем первый блокировочный элемент (41a) и второй блокировочный элемент (41b) установлены каждый с линейной подвижностью.

3. Блокирующее устройство (4) по п.2, причем направление движения первого блокировочного элемента (41a) и направление движения второго блокировочного элемента (41b) из их соответствующего положения разблокировки в их соответствующее положение блокировки параллельны друг другу.

4. Блокирующее устройство (4) по любому из пп.1-3, причем направление движения первого блокировочного элемента (41a) и направление движения второго блокировочного элемента (41b) из их соответствующего положения разблокировки в их соответствующее положение блокировки проходят поперечно оси (x) вращения передаточного элемента (14).

5. Блокирующее устройство (4) по любому из пп.1-4, причем первый блокировочный элемент (41a) и второй блокировочный элемент (41b) установлены таким образом, чтобы они в их соответствующем состоянии блокировки входили в выемку (143) передаточного элемента (14).

6. Блокирующее устройство (4) по любому из пп.1-5, причем первый блокировочный элемент (41a) и второй блокировочный элемент (41b) установлены таким образом, что для каждого вращательного положения передаточного элемента (14) при срабатывании по меньшей мере первый блокировочный элемент (41a) или второй блокировочный элемент (41b) попадает в зацепление с передаточным элементом (14).

7. Блокирующее устройство (4) по любому из пп.1-6, причем приводное устройство (43a, 43b) содержит воздействующую на первый блокировочный элемент (41a) первую пружину сжатия и воздействующую на второй блокировочный элемент (41b) вторую пружину сжатия.

8. Блокирующее устройство (4) по любому из пп.1-7, причем удерживающее устройство (4) имеет дистальный удерживающий элемент (45) и отдельный проксимальный удерживающий элемент (44), причем дистальный удерживающий элемент (45) зафиксирован на контропоре (42), а проксимальный удерживающий элемент (44) в начальном состоянии находится в зацеплении с первым блокировочным элементом (41a) и вторым блокировочным элементом (41b), причем дистальный удерживающий элемент (45) и проксимальный удерживающий элемент (44) в начальном состоянии жестко связаны друг с другом через спусковой механизм (46), и отказ спускового механизма (46) вызывает срабатывание.

9. Блокирующее устройство (4) по п.8, причем спусковой механизм (46) соединяет дистальный удерживающий элемент (45) и проксимальный удерживающий элемент (44) в начальном состоянии с замыканием по материалу и/или с геометрическим замыканием.

10. Блокирующее устройство (4) по п.9, причем спусковой механизм (46) образован сплавом для пайки или клеящим веществом, которые расплавляются при превышении температуры отключения и/или при нагружении теплом отпускания.

11. Блокирующее устройство (4) по любому из пп.1-10, причем это блокирующее устройство в начальном состоянии образует замкнутый, компактный конструктивный узел.

12. Привод (1) клапана, содержащий:

- электрический исполнительный орган, в частности мотор (10),

- передачу (11), причем входная сторона передачи (11) связана с исполнительным органом (10), а выходная сторона передачи (11) имеет интерфейс (12) клапана для связи с клапанным элементом (21), причем передача (11) имеет расположенный в силовом потоке от исполнительного органа к интерфейсу клапана передаточный элемент (14), который совершает поворотное движение при срабатывании привода клапана;

- блокирующее устройство по любому из пп.1-11, которое в своем состоянии блокировки блокирует поворотное движение передаточного элемента (14) и интерфейса клапана (12).

13. Привод (1) клапана по п.12, причем передаточный элемент (14) расположен в силовом потоке перед выходной ступенью (113) передачи (11).

14. Привод (1) клапана по п.12 или 13, причем передаточный элемент (14), интерфейс (12) клапана и все элементы в силовом потоке между передаточным элементом (14) и интерфейсом (12) клапана рассчитаны на то, чтобы выдерживать температуру за пределами температуры отключения и/или нагружение теплом за пределами тепла отпускания.

15. Клапанный механизм, содержащий:

- привод (1) клапана по любому из пп.12-14 и

- клапан (2) с подвижным клапанным элементом (21), рассчитанным на размещение в потоке текучей среды, в частности в потоке газа,

причем клапанный элемент (21) связан с интерфейсом (12) клапана и имеет возможность перемещения при срабатывании привода (1) клапана в начальном состоянии блокирующего устройства (4), а в состоянии блокировки блокирующего устройства (4) неподвижно заблокирован.