Скляний кран

Скляний кран, який містить циліндричний скляний корпус з патрубками для приєднання до трубопроводів вакуумної чи пневматичної 3 29782 якому розташована запірна арматура, яка виконана у вигляді розпірки з ущільнюючими кільцями та з радіальними отворами для проходу газу, у центральний отвір якої встановлений пересувний шток, один кінець якої спирається у сідло корпусу, а протилежний кінець штоку виходить за межи корпусу і гайки та служить рукояткою для закриття/відкриття крану. Цей кран працює наступним чином. Коли шток повністю всун утий у корпус, його вн утрішній кінець (той, що знаходиться у корпусі) спирається на сідло та перекриває прохід для течії газу. У такому положенні кран закритий. При пересуванні штоку у напрямі із корпусу, вн утрішній його кінець підіймається над сідлом. Газ з одного патрубку, через отвір спочатку потрапляє всередину розпірки, а потім через її радіальні отвори в середину корпусу крану у порожнину між ущільнюючими кільцями розпірки, і далі, виходить з корпусу у др угий патрубок. Для закриття крану достатньо натиснути на рукоятку (зовнішній кінець штоку), щоб нижній кінець штоку уперся у сідло [див. патент Японії №3-269931 з класу Н01J9/385 опублікований 02.12.1991p.]. Основним недоліком відомого скляного крану є складність конструкції його перепускної системи, що обумовлено наявністю внутрішньої розпірки з радіальними отворами. Ця деталь крану зайва, потребує додаткових заходів для її ущільнення, що, у свою чергу, знижує надійність такого крану оскільки є додаткові сполучання деталей, у яких може бути порушена щільність та через які може відбуватися ви тікання газу. Другим суттєвим недоліком відомого скляного крану є конструктивна складність самого корпусу через наявності на ньому різьби, яку на склі досить складно зробити. До того ж, як відомо, скло є досить крихким матеріалом, а тому користуватися таким краном треба з підвищеною обережністю через велику ймовірність пошкодження різьби. Ще одним недоліком відомого скляного крану є те, що його конструкція не передбачає можливості дозованого або регульованого відкриття крану через те, що шток пересувається рукою оператора поздовж корпусу без будь-яких обмежень. І останнім одним недоліком відомого скляного крану є можливість самовільного його відкриття під підвищеним тиском газу, оскільки шток не має будь-яких обмежень для пересування. У основу корисної моделі поставлено задачу спрощення конструкції скляного крану з одночасним підвищенням його надійності та розширення експлуатаційних можливостей за рахунок зменшення кількості з'єднань у корпусі, через які може відбуватися течія газу при порушенні ущільнення, та забезпечення регулювання об'єму транспортування газу шляхом зміни конструкції штоку та надання йому кінематичного зв'язку із гайкою, яка у цьому випадку одночасно служить й вентилем відкриття/закриття крана, а також шляхом конструктивної зміни різьбової частини корпусу крана. 4 Рішення поставленої задачі досягається тим, що скляний кран, який містить циліндричний скляний корпус з патрубками для приєднання до трубопроводів вакуумної чи пневматичної системи, та вкритий з одного торця гайкою, у якому розташована запірна арматура, згідно пропозиції, остання виконана у вигляді циліндричного штоку з ущільнюючими кільцями на боках та кінці, що спирається у сідло корпусу, та другий кінець якого має чотирьохкутну форму і проходить через адекватний осьовий чотирьохкутний отвір у корпусі у гайці, що вкриває торець корпусу, до якого зовні приклеєна втулка з різьбою. Наявність штоку з ущільнюючими кільцями дозволяє відмовитися від досить складної конструктивно розпірки та саме так зменшити кількість деталей, що входять до складу крану, що не тільки спрощує його конструкцію, але й дозволяє підвищити надійність експлуатації за рахунок зменшення ущільнень. Виконання зовнішнього кінця штоку чотирьохкутним та осьового отвору гайки, дозволяє при обертанні по різьбі гайки одночасно обертати шток та саме так забезпечити плавне регулювання репетування штоку у корпусі крану і забезпечити можливість регулювання кількості перетікання газу через кран. Наділення торця корпусу різьбовою втулкою дозволяє спростити технологію виготовлення скляного корпусу та, взагалі, для нього використовува ти будь-які лабораторні скляні трубки зі скляними відводами: достатньо на їхній торець наклеїти різьбову втулку, в всередину вставити шток відповідної довжини. Подальша сутність корисної моделі пояснюється спільно з ілюстративним матеріалом, на якому зображений скляний кран, що пропонується, поздовжній розріз для кращого показу конструкції. Скляний кран, містить циліндричний скляний корпус 1 з патрубками 2 для приєднання до трубопроводів вакуумної чи пневматичної системи (не зображені, оскільки не мають відношення до опису крана), та вкритий з одного торця гайкою 3. Всередину корпусу 1 встановлений циліндричний шток 4, діаметр якого декілька менший за внутрішній діаметр корпусу 1. Внутрішній кінець штоку 4 спирається у сідло 5 корпусу 1, для чого повторює його форму. На конічній ділянці 6 штоку 4 розташований ущільнювач 7, виконаний у вигляді кільця і розміщений у відповідній канавці для запобігання його зі-сковзання із конічної ділянки 6 штоку 4. Аналогічні кільцеві ущільнювачі 8 розташовані на циліндровій поверхні штоку 4 на його ділянці, що не досягає місце розташування бічного патрубка 2. Протилежний кінець 9 штоку 4 виступає за межи корпусу 1 та виконаний чотирьохкутним у перерізі. Він проходить крізь адекватний чотирьохкутний осьовий отвір у гайці 3. Чотирьохкутний кінець штоку 4 прикріплений до гайки 3 будь-яким відомим способом, наприклад, за допомогою стопорного гвинта (не зображений зза загальновідомості). До торця корпусу 1 (вільного від патрубків 2) приклеєна втулка 10 із 5 29782 зовнішньою різьбою, яка взаємодіє з різьбою гайки 3. Подальша сутність корисної моделі пояснюється спільно з принципом роботи запропонованого скляного крана. Оскільки зовнішня частина штоку 4 та осьовий отвір у гайці 3 мають чотирьохкутну форму, то при обертанні гайки 3 шток 4 також обертається та пересувається вздовж корпусу 1 завдяки тому, що гайка 3 також пересувається уздовж різьби. При цьому відбувається відкриття чи закриття крану, в залежності від напряму обертання гайки 3. Ущільнювачі 8 запобігають мимовільної течії газу за межі корпусу 1, а тому в ущільненні різьблення не має сенсу, що ще у більшому ступеню дозволяє спростити конструкцію запропонованого скляного крану. У закритому стані ущільнювач 7 запобігає перетіканню газу через кран. Шток 4 доцільно виготовлювати з фторопласту, а ущільнювачі - з маслостійкої гуми. Зазначені матеріали при глибокому вакуумі не виділяють дифузійних газів, а тому не дають домішок, що дозволяють їх використовувати при виробництві неонових трубок. Суттєва відмінність запропонованого технічного рішення, у порівнянні з прототипом, полягає в тому, що, завдяки конструктивним особливостям штоку, зокрема, чотирьохкутнoсті його кінця та його сполучання з гайкою-кришкою корпусу дозволяють здійснювати регулювання кількості перетікання газу через кран, а наявність різьбової втулки на торці скляного корпусу дозволяє занадто спростити його технологію та «збирати» кран з будь-яких скляних трубок з відводами, які розповсюджені у хімічних лабораторіях. У запропонованому крані всього лише три ущільнювача забезпечують його повну та надійну щільність. Вказані відмінності, у сукупності, дозволяють суттєво спростити конструкцію скляного крану, підвищити його надійність та забезпечите плавне регулювання кількості перетікання газу. Жодний з відомих кранів не може володіти відзначеними властивостями, оскільки у їхній склад входить численна кількість деталей, та всі вони мають різьблення на корпусі як його конструктивний елемент. До технічних переваг запропонованого скляного крана, у порівнянні з прототипом, можна віднести наступне: спрощення конструкції за рахунок зміни конструкції перепускної системи скляного крану; - підвищення надійності за рахунок зменшення сполучень, що потребують ущільнень та самовільного відкриття/закриття крана; - універсальність за рахунок того, що для корпусу крана може бути використана будь-яка скляна трубка з відводом; можливість регулювання кількості перетікання речовини через кран за рахунок зв'язку гайки корпусу зі штоком; - спрощення технології виготовлення скляного корпусу за рахунок відсутності на ньому різьблення. 6 Соціальний ефект від впровадження корисної моделі у порівнянні з використанням прототипу, отримують за рахунок розширення області застосування скляного крану. Економічний ефект від впровадження корисної моделі у порівнянні з використанням прототипу, отримують за рахунок суттєвого зниження вартості скляного крану. Після опису вищезазначеного варіанту скляного крана фахівцям в даній області знань повинно бути, наявно, що все вищеописане є лише ілюстративним, а не обмежувальним, будучи представленим даним прикладом. Численні можливі модифікації і інші варіанти виконання елементів скляного крана, наприклад, форми штоку, ущільнень, зв'язку штока з гайкою тощо, можуть змінюватися у різному співвідношенні та конструктивно і, зрозуміло, знаходяться в межах об'єму одного із звичайних і природних підходів в даній області знань і розглядаються такими, що знаходяться в межах об'єму даного технічного рішення. Ключовим моментом запропонованого технічного рішення є те, що в корпус немає різьблення, поздовжнє пересування штоку відбувається за рахунок обертання гайки, і саме ця обставина дозволяє надбати скляному крану перераховані і інші переваги. Виготовлення, зміна і використання лише окремих вузлів іншими, природно, обмежує спектр переваг, перерахованих вище, і не може вважатися новими технічними рішеннями в даній області знань, оскільки інше подібне описаному виконання скляного крану вже не вимагає будь-якого творчого підходу від конструкторів і інженерів, а тому і не може вважатися результатами їх творчої діяльності або новими об'єктами інтелектуальної власності, відповідними до захисту охоронними документами. 7 29782 8