Клапан Советский патент 1984 года по МПК F16K3/24 F16K3/28 

2. Клапан ро п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности, пробка снабжена упругодеформируемым элементом, расположенным в нижней ее части и выполненным в виде усеченного конуса с продольными разрезами на образующей.

1. КЛАПАН, содержащий корпус с проточным каналом и установленный перпендикулярно каналу с возможностью возвратно-поступательного движения шток, снабженный на конце запорным элементом в виде пробки из упругого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы клапана в асептических условиях путем обеспечения стерилизации камеры и исключения попадания в нее посторонней микрофлоры, корпус снабжен кольцевым упором с уплотняющим упругим кольцом, обращенным в сторону пробки, а пробка выполнена с продольными пазами, расположенными по периферии, причем расстояние между соседними пазами больше диаметра проточного канала, кольцевой упор расположен от проточного канала на расстоянии не менее высоты пробки, а внутренний диаметр уплотняющего кольца меньше расстояния между основаниями диаметрально расположенных пазов. (Л со ot ел

1

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в микробиологической, медицинской и других смежных отраслях промышленности, требуюш.их асептических условий ведения технологических процессов для надежного перекрытия материальных стерильных трубопроводов.

Известен клапан, содержаший корпус t размешенным в нем запорным элементом, движение которому передается при помоши шпинделя, проходяш.его в корпус через сальниковое уплотнение, размешенное в крышке клапана 1.

Недостатком известной конструкции является низкая надежность сальникового уплотнения, не обеспечиваюшего абсолютной изоляции внутренней полости клапана от окружаюшей среды, а следовательно, не исключающего попадание посторонней микрофлоры внутрь клапана.

Известен также вентиль, состоящий из корпуса, запорного органа, связанного со штоком, передаюшим движение запорному органу. Для надежной герметизации внутренней полости вентиля по отношению к окружающей среде конец щтока, сообщающийся с внешним пространством, помещен в непроницаемую металлическую оболочку (сильфон) 2.

Однако при транспортировании через данный вентиль рабочей среды, содержащей крупнодисперсные твердые частицы, возможно ее попадание в полость между сильфоном и стенками корпуса. Попадание частиц среды возможно также между гофрами сильфона, что в дальнейшем может вызвать его разгерметизацию вследствие механического действия твердых включений среды на сильфон при его сжатии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является клапан, содержащий корпус с проточным каналом и установленный перпендикулярно каналу с возможностью возвратно-поступательного движения шток, снабженный на конце запорным элементом в виде пробки из упругого материала 3.

В указанном клапане вследствие недостаточно надежной герметизации шпинделя относительно окружающей среды возможно попадание посторонней микрофлоры внутрь клапана. Кроме того, в открытом положении клапана рабочая среда способна проникать между верхней уплотнительной частью пробки и корпусом, причем обратный слив этой среды и стерилизация такого пространства невозможны.

Цель изобретения - повышение герметизации и надежности работы клапана в асептических условиях путем обеспечения стерилизации камеры и исключения попадания в нее посторонней микрофлоры.

Поставленная цель достигается тем, что в клапане, содержащем корпус с проточным каналом и установленный перпендикулярно каналу с возможностью возвратно-поступательного движения шток, снабженный на конце запорным элементом в виде пробки из упругого материала, корпус снабj жен кольцевым упором с уплотняющим упругим кольцом, обращенным в сторону пробки, а пробка выполнена с продольными пазами, расположенными по периферии, причем расстояние между соседними пазами больше диаметра проточного канала, коль0 цевой упор расположен от проточного канала на расстоянии не менее высоты пробки, а внутренний диаметр уплотняющего кольца меньше расстояния между основаниями диаметрально расположенных пазов. Кроме того, пробка снабжена упругодеформируемым элементом, расположенным в нижней ее части и выполненным в виде усеченного конуса с продольными разрезами на образующей.

На фиг. 1 изображен клапан продольд ный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Клапан состоит из корпуса 1, в нижней части которого находится проточный канал, образованный входным 2, выходным 3 патрубками и донной частью пробки 4. Внутри корпуса 1 расположен шток 5, который одним концом соединен с пробкой 4, а другим с пневматическим приводным устройством 6.

Шток 5 изолирован от внутренней по0 лости корпуса 1 при помощи сильфона 7. При отсутствии управляющего давления под действием силы пружины 8 шток 5 вместе с пробкой 4 прижаты к уплотняющему упругому кольцу 9, закрепленному в кольцевом упоре 10. .

Пробка 4 выполнена из эластичного материала, способного сжиматься и расширяться. В донной части пробки 4 закреплен упругодеформируемый элемент 11, позволяющий передавать дополнительные радиальные усилия, способствующие более надежной герметизации входного и выходного каналов, на пробку 4 при ее взаимодействии с дном корпуса 1.

Для уменьшения жесткости элемента 11 на его образующей поверхности выполнены несколько продольных разрезов 12. Кроме того, на боковой цилиндрической поверхности пробки 4 и на боковой поверхности щтока 5 выполнены сквозные продольные пазы 13, через которые стерилизующий агент может попадать в полость Б, причем расстояние Д между основаниями диаметрально расположенных,пазов выбрано большим по сравнению с внутренним диаметром Д уплотняющего упругого кольца 9, что позволяет изолировать полость Б от проточной полости клапана. Продольные пазы 13 выполнены равномерно по длине окружности пробки 4 таким образом, что тело пробки 4 между пазами 13 является запорным органом для входного 2 и выходного 3 патрубков клапана. Причем расстояние между пазами 13 больше диаметра входного и выходного каналов.

Клапан работает следующим образом.

Перед транспортированием рабочих сред клапан, как и все технологическое оборудование, участвующее в микробиологических процессах, подвергается термической стерилизации водяным паром. При стерилизации паром проточной части клапана

А-А фиг. 2

пробка 4 под действием управляющего давления опускается вниз, занимая среднее положение, при этом полость Б через продольные пазы 13 сообщается с проточной частью клапана. Пар из проточной части через пазы 13 попадает в полость Б, и таким образом осуществляется стерилизация внутренней полости клапана. По завершении термообработки снимается управляющее давление и пробка 4 под действием

0 пружины 8 прижимается к уплотняющему кольцу 9, надежно отделяя полость Б от проточной части.

При транспортировании рабочей среды через проточную часть за счет поджатия пробки 4 к кольцевому упору 10 исключает5 ся попадание среды в полость Б.

После окончания транспортирования среды через клапан, пробка 4 при подаче управляющего давления опускается вниз и упирается в донную ча-сть клапана. За счет

0 упругой деформации элемента 11 и поджатия пробки 4 в осевом направлении осуществляется надежное перекрытие входного 2 и выходного 3 патрубков.

Технико-экономическая эффективность состоит в том, что клапан практически полностью исключает потери продукта при транспортировке, уменьшается расход пара на стерилизацию внутренних полостей и повышается надежность работы в асептических условиях.

Lf-s (риг. 3

фиг. $;/5