ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ВАЛА КЛАПАНА Российский патент 2023 года по МПК B65D90/58 B67D3/04 F16K1/20 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к заборной арматуре контейнера для жидкостей, в частности, для присоединения к выпускному штуцеру или выпускному отверстию контейнера для транспортировки и хранения жидкостей, с корпусом арматуры, в котором корпус клапана установлен с возможностью поворота с валом клапана для открытия и закрытия проходного сечения выпускной трубы, при этом соединительный конец вала клапана, который служит для соединения с корпусом клапана, расположен в выпускной трубе корпуса арматуры, а приводной конец вала клапана выведен из корпуса арматуры через купол корпуса, выполненный на корпусе арматуры.

Уровень техники

Из DE 10 2018102062 А1 известна заборная арматура указанного в начале типа, в которой осевое крепление вала клапана в корпусе арматуры между куполом корпуса и расположенным в куполе корпуса участком вала клапана осуществляется при помощи соединения запрессовкой между указанным участком вала клапана и куполом корпуса путем обеспечения соответствующей посадки между диаметром этого участка вала клапана и внутренним диаметром купола корпуса.

Поэтому для монтажа вала клапана в куполе корпуса арматуры необходимо, чтобы участок вала клапана была запрессован в отверстие купола корпуса, чтобы обеспечить осевое крепление вала клапана в корпусе арматуры путем достаточного фрикционного сцепления между участком вала клапана и куполом корпуса. Для того, чтобы исключить самопроизвольный выход вала клапана из корпуса арматуры во время использования заборной арматуры, для монтажа приходится выбирать достаточно большое необходимое усилие прессования, которое является предпосылкой соответствующей силы вытягивания для удаления вала клапана. Таким образом, усилие запрессовки является большим, чем фактически необходимое для монтажа вала клапана.

Раскрытие сущности изобретения

Поэтому задача изобретения заключается в том, чтобы обеспечить заборную арматуру, сборка которой требует лишь незначительного монтажного усилия без ухудшения надежного осевого крепления вала клапана в корпусе арматуры.

Эта задача решена при помощи заборной арматуры согласно изобретению с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы изобретения.

Согласно изобретению для осевого крепления вала клапана в корпусе арматуры между куполом корпуса и участком вала клапана, расположенным в куполе корпуса, образуется зацепление с геометрическим замыканием.

Осевое крепление вала клапана при помощи геометрического замыкания вала клапана с куполом корпуса позволяет выбирать монтажное усилие, необходимое для монтажа вала клапана, такой величины, чтобы ее было достаточно для создания геометрического замыкания, при этом осевое крепление обеспечивается создаваемым геометрическим замыканием независимо от монтажного усилия.

Особенно предпочтительно, чтобы для получения зацепления с геометрическим замыканием образовывалось зацепляющее устройство с радиальным выступом купола, предусмотренным в проходном отверстии купола корпуса, которое служит для ввода участка вала клапана, и образующим осевое стопорное устройство с радиальным выступом, расположенным на участке вала клапана. Благодаря этому предпочтительному варианту осуществления, изготовление корпуса арматуры, которое обычно производится способом литья под давлением, может выполняться без изменения формовочного инструмента, применяемого при литье под давлением. Более того, изготовление корпуса арматуры с образованным на нем куполом корпуса, для изготовления которого требуется применение формовочного стержня, образующего установочное отверстие для ввода вала клапана, осуществляется при помощи небольшой модификации ранее применявшегося формовочного стержня, без необходимости изменения самого формовочного инструмента или тем более применения нового формовочного инструмента.

Если выступ купола выполнен на осевом нижнем конце проходного отверстия в куполе корпуса, осевое крепление происходит в переходе между выпускной трубой и куполом корпуса, т.е., в особенно жестком месте корпуса арматуры.

Выступ купола предпочтительно образован наклонными поверхностями, с относительно короткой и круто поднимающейся в направлении монтажа вала клапана упорной наклонной поверхностью и относительно длинной плоской и опускающейся в направлении монтажа вала клапана запорной наклонной поверхностью, при этом, с одной стороны, упорная наклонная поверхность и запорная наклонная поверхность могут быть легко изготовлены способом литья под давлением, применяемым для изготовления корпуса арматуры, с принудительной выемкой из формы вытяжного стержня. С другой стороны, упорная наклонная поверхность при монтаже вала клапана образует относительно легко преодолимое препятствие, в то время как запорная наклонная поверхность имеет подъем в направлении демонтажа, что позволяет осуществлять демонтаж вала клапана только при приложении относительно большой силы извлечения.

Особенно полезно, чтобы в комбинации с вышеуказанным предпочтительным вариантом осуществления выступа купола выступ вала клапана также был образован наклонными поверхностями с упорной наклонной поверхностью, спускающейся в направлении монтажа, и со стопорным буртиком, расположенным на конце наклонной поверхности, поскольку, таким образом, благодаря встречному расположению упорных наклонных поверхностей выступа купола и выступа вала клапана в процессе монтажа происходит взаимное скольжение упорных наклонных поверхностей, и поэтому процесс сборки производится с относительно малым монтажным усилием.

Однако в направлении демонтажа стопорный буртик выступа вала клапана в комбинации с поднимающейся в направлении демонтажа запорной наклонной поверхностью образует препятствие осевому движению, поэтому для перемещения стопорного буртика выступа вала клапана через выступ купола необходимо приложение демонтажного усилия, значительно превышающего монтажное усилие.

Участок вала клапана предпочтительно выполнен в виде уплотнительного участка для установки радиальных уплотнительных элементов уплотнительного устройства с обеспечением герметизации вала клапана относительно купола корпуса, при этом купол корпуса за исключением области, в которой находится выступ купола, имеет постоянный внутренний диаметр по высоте выступа купола, что еще больше упрощает изготовление корпуса арматуры способом литья под давлением.

Если наружный диаметр выступа вала клапана соответствует наружному диаметру участка вала клапана, выступ вала клапана может одновременно выполнять функцию буртика, который расположен перед уплотнительным устройством, и который уменьшает действие объемных сил жидкости, вытекающей из корпуса арматуры, на уплотнения, установленные на герметизирующем участке уплотнительного устройства.

Особенно предпочтительно чтобы участок вала клапана содержал опорный буртик, прилегающий к выступу купола, для опоры на упорную наклонную поверхность выступа купола, при этом упорная наклонная поверхность выступа купола одновременно служит в качестве осевой опоры для вала клапана.

Кроме того, если опорный буртик и стопорный выступ имеют сопрягающиеся контуры поперечного сечения, выступ купола вместе с опорным буртиком образует осевую скользящую опору для удобной работы заборной арматуры.

Краткое описание чертежей

Ниже приведено более подробное пояснение предпочтительного варианта осуществления заборной арматуры со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны:

ФИГ. 1 - вид в изометрии заборной арматуры, присоединенной к контейнеру для транспортировки и хранения жидкостей, с валом клапана, введенным в купол корпуса арматуры;

ФИГ. 2 - участок вала клапана, расположенный в куполе корпуса арматуры;

ФИГ. 3 - другой вариант осуществления участка вала клапана;

ФИГ. 4 - вид в продольном разрезе заборной арматуры с участком вала клапана, расположенным в куполе корпуса арматуры.

Осуществление изобретения

На ФИГ. 1 показана заборная арматура 10, содержащая корпус 11 арматуры, входной конец 12 которого при помощи накидной гайки 13 соединен с выпускным штуцером 14, расположенным на контейнере 15 для жидкостей, от которого на ФИГ. 1 показана только область соединения арматуры. Контейнеры 15 для жидкостей типа, показанного на ФИГ. 1, изготавливаются, например, способом выдувного формования и образуют составную часть среднетоннажных контейнеров для наливных и насыпных грузов (англ.: Intermediate Bulk Containers, IBC), которые устанавливаются в сетчатую клетку, расположенную на поддоне.

На ФИГ. 1 заборная арматура 10 показана в заблокированном положении, в котором корпус 17 клапана, расположенный на валу 16 клапана, блокирует проходное сечение выпускной трубы 19, образованной корпусом 11 арматуры. Корпус 17 клапана в этом показанном варианте осуществления при помощи соединения 18 типа вал-ступица соединен с соединительным концом 22 вала 16 клапана. Приводной конец 20 вала 16 клапана выведен из корпуса 11 арматуры через купол 21 корпуса, образованный на корпусе 11 арматуры, при этом участок 23 вала клапана расположен в куполе 21 корпуса.

Как можно видеть, в частности, на ФИГ. 2, между куполом 21 корпуса и участком 23 вала клапана, расположенным на переходе между соединительным концом 22 и приводным концом 20, образовано зацепляющее устройство 24 с радиальным выступом 26 купола, который расположен в проходном отверстии 25 купола 21 корпуса, и который в данном варианте осуществления выполнен в виде кругового буртика. На соединительной части 23 вала выполнен радиальный выступ 27 вала клапана. Как следует из ФИГ. 2, выступ 27 вала клапана при монтаже вала 16 клапана в корпусе 11 арматуры, когда вал 16 клапана вводится сверху в направлении 32 монтажа в купол 21 корпуса, вместе с выступом 26 купола образует стопорное устройство, действующее в осевом направлении.

Как выступ 26 купола, так и выступ 27 вала клапана, образованы наклонными поверхностями, при этом выступ 26 купола в направлении 32 монтажа имеет сначала относительно короткую, круто поднимающуюся упорную наклонную поверхность 28, через которую при монтаже проходит выступ 27 вала клапана, при этом после скольжения спускающейся упорной наклонной поверхности 29, выполненной на выступе 27 вала клапана, в направлении монтажа по выступу 26 купола происходит блокирование выступа 27 вала клапана за выступом 26 купола.

В отличие от относительно малого усилия запрессовки, необходимого для получения при монтаже конструкции, которая представлена на ФИГ. 2, и в которой выступ 27 вала клапана блокируется за выступом 26 купола, вследствие поднимающейся в направлении 33 демонтажа конфигурации запорной наклонной поверхности 30 выступа 26 купола и предусмотренного на выступе 27 вала клапана стопорного буртика 31 требуется сила извлечения, значительно превышающая усилие запрессовки, чтобы освободить стопорное соединение между валом 16 клапана и куполом 21 корпуса 11 арматуры.

Таким образом, обеспечивается возможность отсоединения вала 16 клапана от корпуса 11 арматуры только в результате осознанно выполненного процесса демонтажа и исключается во время обычного открытия клапана. В отличие от этого вследствие взаимно противоположного направления подъема упорной наклонной поверхности 28 выступа 26 купола и упорной наклонной поверхности 29 выступа 27 вала клапана и, таким образом, возможности взаимного скольжения упорных наклонных поверхностей 28, 29 при сборке соединения вала 16 клапана и выступа 26 купола, необходимо приложить лишь сравнительно небольшое усилие запрессовки или соединения.

На ФИГ. 2 показано также, что участок 23 вала клапана вблизи выступа 26 купола содержит опорный буртик 34 для опоры на упорную наклонную поверхность 28 выступа 26 купола, при этом упорная наклонная поверхность 28 и опорный буртик 34 имеют сопрягающиеся контуры 35, 36 поперечного сечения.

На ФИГ. 3 показан другой вариант осуществления участка 37 вала клапана, который в отличие от участка 23 вала клапана на торцевой поверхности 38 канавки 39 для установки радиального уплотнительного элемента 43 не содержит опорного буртика 34 с контуром 36 поперечного сечения, адаптированным к контуру 35 поперечного сечения выступа 26 купола, а вместо этого на торцевой поверхности 38 канавки предусмотрена фаска 40, расположенная напротив выступа 26 купола. Благодаря этому, осевая опора вала 16 клапана, как показано на ФИГ. 4, обеспечивается только рукояткой 40, соединенной с валом 16 клапана и упирающейся в верхнюю кромку 42 купола 21 корпуса, при этом физический контакт между торцевой поверхностью 38 канавки и выступом 26 купола исключается. Благодаря этому, если при монтаже происходит слишком глубокое вдавливание вала 16 клапана в купол 21 корпуса, можно предотвратить нежелательное повреждение выступа 26 купола боковой поверхностью 38 канавки, которое могло бы привести к невозможности обеспечения требуемых сил извлечения.

Запорная арматура (10) для контейнера для жидкостей, в частности для присоединения к выпускному штуцеру или выпускному отверстию контейнера для транспортировки и хранения жидкостей, содержащая корпус (11) арматуры, в котором установлен корпус (17) клапана с возможностью поворота с валом (16) клапана для открытия и закрытия проходного сечения выпускной трубы (19), при этом соединительный конец (22) вала (16) клапана расположен в выпускной трубе (19) корпуса (11) арматуры для соединения с корпусом (17) клапана, а приводной конец (20) выведен из корпуса (11) арматуры через купол (21) корпуса, образованный на корпусе (11) арматуры. Для осевого крепления вала (16) клапана в корпусе (11) арматуры между куполом (21) корпуса и расположенным в куполе (21) корпуса участком (23) вала клапана образовано зацепление с геометрическим замыканием. Для образования зацепления с геометрическим замыканием предусмотрено зацепляющее устройство (24) с радиальным выступом (26) купола, который расположен в проходном отверстии (25) купола (21) корпуса, предназначенном для ввода участка (23) вала клапана, и который образует осевое стопорное устройство с радиальным выступом (27) вала клапана, расположенным на участке (23) вала. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Запорная арматура (10) для контейнера для жидкостей, в частности для присоединения к выпускному штуцеру или выпускному отверстию контейнера для транспортировки и хранения жидкостей, содержащая корпус (11) арматуры, в котором установлен корпус (17) клапана с возможностью поворота с валом (16) клапана для открытия и закрытия проходного сечения выпускной трубы (19), при этом соединительный конец (22) вала (16) клапана расположен в выпускной трубе (19) корпуса (11) арматуры для соединения с корпусом (17) клапана, а приводной конец (20) выведен из корпуса (11) арматуры через купол (21) корпуса, образованный на корпусе (11) арматуры, причем для осевого крепления вала (16) клапана в корпусе (11) арматуры между куполом (21) корпуса и расположенным в куполе (21) корпуса участком (23) вала клапана образовано зацепление с геометрическим замыканием, отличающаяся тем, что для образования зацепления с геометрическим замыканием предусмотрено зацепляющее устройство (24) с радиальным выступом (26) купола, который расположен в проходном отверстии (25) купола (21) корпуса, предназначенном для ввода участка (23) вала клапана, и который образует осевое стопорное устройство с радиальным выступом (27) вала клапана, расположенным на участке (23) вала.

2. Запорная арматура по п. 1, отличающаяся тем, что выступ (26) купола выполнен на осевом нижнем конце проходного отверстия (25) в куполе (21) корпуса.

3. Запорная арматура по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выступ (26) купола образован наклонными плоскостями, с относительно короткой и круто поднимающейся в направлении (32) монтажа вала (16) клапана упорной наклонной поверхностью (28) и относительно длинной, плоской и спускающейся в направлении (32) монтажа вала (16) клапана запорной наклонной поверхностью (30).

4. Запорная арматура по п. 3, отличающаяся тем, что выступ (27) вала клапана также образован наклонными плоскостями, со спускающейся в направлении (32) монтажа упорной наклонной поверхностью (29) и стопорным буртиком (31), расположенным на конце упорной наклонной поверхности (29).

5. Запорная арматура по одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что участок (23) вала клапана выполнен в виде уплотнительного участка для установки радиальных уплотнительных элементов (43) для герметизации вала (16) клапана относительно купола (21) корпуса.

6. Запорная арматура по п. 5, отличающаяся тем, что наружный диаметр выступа (27) вала клапана соответствует наружному диаметру участка (23) вала клапана.

7. Запорная арматура по одному из пп. 1-6, отличающаяся тем, что участок (23) вала клапана содержит вблизи выступа (26) купола опорный буртик (34) для опоры на упорную наклонную поверхность (28) выступа (26) купола.

8. Запорная арматура по п. 7, отличающаяся тем, что опорный буртик (34) и выступ (27) вала клапана имеют сопрягающиеся контуры (35, 36) поперечного сечения.