Кран-распределитель потоков Советский патент 1982 года по МПК F15C3/04 

(54) КРАН-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ПОТОКОВ

1

Изобретение относится к средствам автоматики, а именно к мембранным кранамраспределителям, используемым, в частности, в хроматографии для коммутации потоков жидкостей и газов.

Известен кран-распределитель потоков, содержащий корпус с распределительными каналами, подпружиненный шток с двухмембранным приводом и разделительную вялую мембрану, установленную между корпусом и штоком, причем полость между разделительной вялой мембраной и мембранным приводом частично заполнена жидкостью 1.

Однако у известного крана недостаточная надежность, вызванная утечками жидкости из мембранной полости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является кран-распределитель, который содержит корпус с распределительными каналами, подпружиненный двухмембран-ный привод с жестким центром, разделительную вялую мембрану и толкатель, расположенный между внутренним торцом жесткого центра и разделительной мембраной.

Этот известный кран не может работать при отрицательных давлениях распределяемых потоков.

Цель изобретения - расширение обласJ ти применения крана.

Указанная цель достигается тем, что в известном кране-распределителе потоков, содержащем корпус с распределительными каналами, подпружиненный двухмембранный привод с жестким центром, разделило тельную вялую мембрану и толкатель, расположенный между внутренним торцом жесткого центра и разделительной мембраной, на внешнем торце жесткого центра установлен обратный клапан, подпружиненная лонка которого связана с толкателем штоком, размещенным в осевом отверси+и- жесткого центра, дри-чем гтолость, в которой расположен толкатель, выполнена с уступомограничителем хода толкателя.

На чертеже представлена схема крана.

Кран состоит из корпуса 1, привода с жестким центром 2, связанного с пружиной 3 и с мембранами 4 и 5 разной эффективной площади, зажатых между крышками 6 и 7, разделительной вялой мембраны 8.

Между внутренним торцом жесткого центра 2 и мембраной 8 расположен толкатель 9. Камера 10, в которой расположен толкатель, имеет уступ И, ограничитель хода толкателя 9.

На внешнем торце жесткого центра 2 установлен обратный клапан, состоящий из заслонки со штоком 12, седла 13 и пружины 14. Шток 12 разме.щен в осевом отверстии 15 жесткого центра 2.

В корпусе 1 имеются распределительные каналы 16. Полость между мембранами 4 и 5 соединена с каналом управления 17.

Кран-распределитель работает следующим образом.

При отсутствии управляющего сигнала в полости между мембранами 4 и 5 жесткий центр 2 под действием пружины 3 давит на толкатель 9 и прижимает разделительную вялую мембрану 8 к корпусу 1.

Распределительные каналы 16 при этом перекрыты, кран закрыт. В этом исходном положении крана шток 12 обратного клапана опирается на толкатель 9, пружина 14 сжимается и заслонка отходит от седла 13. Мембранная камера 10 через отверстие 15 сообщается с атмосферой.

При подаче управляк)щего сигнала по каналу 17 в полость между мембранами 4 и 5 за счет разности эффективных площадей мембран подпружиненный жесткий центр 2 отходит от толкателя 9, шток 12 освобождается и обратный клапан под действием пружины 14 закрывается. Камера 10 разобщается от атмосферы. При дальнейшем движении жесткого центра в камере 10 нарастает разряжение, которое совместно с усилием пружины 3 уравновешивает усилие, развиваемое приводом. Разделительная мембрана 8 под действием вакуума отрывается от корпуса 1 и приподнимает толкатель 9. Кран-распределитель открыт. Поскольку ход толкателя мал и ограничен уступом 11, то разделительная вялая мембрана не подвергается большим деформациям, так как опирается на толкатель 9.

Если имеет место небольшая негерметичность камеры 10, то по мере заполнения ее воздухом из атмосферы (либо через микропоры в мембране 5) подпружиненный жесткий центр 2 будет продолжать отходить от корпуса и вакуум в камере 1-0 будет сохраняться постоянным (в пределах упругих характеристик пружины 3) до тех пор, пока не будет исчерпан весь ход жесткого центра 2. Так как ход жесткого центра 2 в нашем случае не зависит от прочностных характеристик разделительной вялой мембраны 8 (функции опоры мембраны 8 выполняет толкатель 9), то этот ход можно сделать существенно большим, и тем самым расширить диапазон устойчивой (надежной) работы крана-распределителя.

При повторном переключении крана-распределителя через обратный клапан будет

каждый раз сбрасываться в атмосферу просочившийся в камеру 10 воздух и восстанавливаться работоспособность устройства.

Эффективность изобретения определяется уменьшением аппаратурных и эксплуатационных затрат при использовании устройства в системах контроля.

Формула изобретения

Кран-распределитель потоков, содержащий корпус с распределительными каналами, подпружиненный двухмембранный привод с жестким центром, разделительную вялую мембрану и толкатель, расположенный

между внутренним торцом жесткого центра и разделительной мембраной, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, на внешнем торце жесткого центра установлен обратный клапан, подпружиненная заслонка которого связана с толкателем штоком, размещенным в осевом отверстии жесткого центра, причем полость, в которой расположен толкатель, выполнена с уступом-ограничителем хода толкателя.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

J Pt

,

16