Запірний пристрій для сипких середовищ

УКРАЇНА (із) U A ( іі»44437 (із, А (51,6 F16K5/04, B65G53/46 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД видається під відповідальність власника патенту (54, ЗАПІРНИЙ ПРИСТРІЙ ДЛЯ СИПКИХ СЕРЕДОВИЩ (21,2001010675 (22, ЗО 01 2001 (24,15 02 2002 (46,15 02 2002, Бюл № 2, 2002 р (72, Кудрявцева Ольга Іванівна, Лепьохш Володимир Васильович, Селезньов Анатолій Михайлович, Тимашов Сергій Павлович (73, ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ НАУКОВО-ВИРОБНИЧЕ ПІДПРИЄМСТВО "ТЕХСЕРВІС" (57, 1 Запірний пристрій для сипких середовищ, що вміщує корпус західним та вихідним каналами, сідло з прохідним отвором, поворотний запірний орган, розташований в опорі, порожнистий пружний елемент, який відрізняється тим, що сідло виконано у вигляді шайби з западиною, форма якої відповідає формі поворотного запірного органі в зоні контакту з ним, що встановлена всередині вхідного каналу, а пружний елемент також встановлений всередині вхідного каналу СПІВВІСНО шайбі сідла з можливістю її притиснення відносно корпусу до поворотного запірного органа 2 Запірний пристрій за п 1, який відрізняється тим, що обладнаний дросельною шайбою з отвором, меншим отвору шайби сідла, при цьому обидві шайби СПІВВІСНО контактують одна з одною 3 Запірний пристрій за пп 1, 2, який відрізняється тим, що обладнаний лабіринтним розсікачем сипких середовищ, що встановлений у вхідному каналі поперед дросельної шайби 4 Запірний пристрій за п 3, який відрізняється тим, що лабіринтний розсікач сипких середовищ виконаний у вигляді послідовного набору деталей стакана з отвором у днищі по осі біля початку вхідного каналу, диска з отворами, які зміщені від його осі, та воронки, яка звужується своїм отвором у напрямі до дросельної шайби, при цьому площа перерізу отвору стакана, сумарна площа перерізів отворів диска, а також площа найменшого перері зу отвору воронки - перевищує площу перерізу отвору дросельної шайби 5 Запірний пристрій за пп 1, 2, 4, який відрізняється тим, що пружний елемент виконаний у вигляді гумового кільця з серединним діаметром, який перевищує діаметр отвору дросельної шайби, яке встановлено поміж торцем воронки та дросельною шайбою 6 Запірний пристрій за п 1, який відрізняється тим, що поворотний запірний орган всередині корпусу виконаний консольним 7 Запірний пристрій за пп 1, 2, який відрізняється тим, що поворотний запірний орган виконаний з прохідним каналом, межі перерізу якого перевищують межі перерізу отвору дросельної шайби 8 Запірний пристрій за пп 4, 5, який відрізняється тим, що воронка виконана на торці з кільцевим буртиком, що контактує з боковою поверхнею отвору гумового кільця і частково охоплює останнє зсередини по його товщині 9 Запірний пристрій за п 5, який відрізняється тим, що гумове кільце виконано з губчастої гуми 10 Запірний пристрій за п 5, який відрізняється тим, що гумове кільце до торця воронки приклеєне 11 Запірний пристрій за п 2, який відрізняється тим, що обидві шайби одна до одної у зоні контакту приклеєні 12 Запірний пристрій за п 5, який відрізняється тим, що гумове кільце своєю периферією стикається з вхідним каналом щільно 13 Запірний пристрій за п 2, який відрізняється тим, що обидві шайби відносно поверхні вхідного каналу встановлені з зазором 14 Запірний пристрій за пп 1, 13, який відрізняється тим, що бокова поверхня шайби сідла у напрямі до поворотного запірного органа виконана з уклоном Винахід відноситься до галузей техніки, що займаються переміщенням сипких середовищ пневмотранспорту, піскоструминним чи дробоструминним установкам В існуючим в теперішній час рівні техніки є відомим аналог - пробковий кран, який може бути використаний як запірний пристрій для сипких середовищ (див Д Ф Гуревич, Трубопроводная ар 1 СО матура, Справочное пособие, Л , Машиностроение, 1981, с 187,188) Пробковий кран вміщує корпус з вхідним та вихідним каналами, поворотний запірний орган у вигляді пробки з прохідним каналом, що розташована у двох опорах, накидну гайку, Сальникову набивку 3 суттєвими ознаками винаходу у аналога збігається корпус з вхідним та вихідним каналами, поворотний запірний орган, що розташований в опорі Недолік цього аналога складається утому, що при використанні його для перекривання потоків сипких середовищ швидко забиваються дрібними частинками зазори, поміж корпусом та пробкою і кран виходить з ладу Серед аналогів є відомим також пробковий кран, в корпусі якого встановлена поворотна пробка, зв'язана з приводом і обладнана еластичною втулкою, крізь яку пропущені жорсткі патрубки Кран також має пружні притискні елементи, що встановлені в корпусі по торцям еластичної втулки, причому поміж втулкою та нажимними елементами, розташовані антифрикційні прокладки (див а с СРСР №676796, F16K5/04, від 02 04 75р) 3 суттєвими ознаками винаходу у цього аналога збігаються корпус з вхідним та вихідним каналами, поворотний запірний орган, що розташований в опорі, пружний елемент Недолік цього пробкового крана складається утому, що при використанні його для перекривання потоків сипких середовищ - абразивними частинками сипких середовищ, що проходять крізь зазори, руйнується еластична втулка і порушується герметизація крана при перекриванні потоків 44437 диною, форма якої відповідає формі поворотного запірного органа в зоні контакту з ним, що встановлена всередині вхідного каналу, а пружний елемент також встановлений всередині вхідного каналу співосно шайбі сідла з можливістю и притиснення відносно корпусу до поворотного запірного органа, що дозволяє збільшити експлуатаційну надійність при використанні винаходу Поставлена задача вирішується тим, що в запірному пристрої для сипких середовищ, який вміщує корпус з вхідним та вихідним каналами, сідло з прохідним отвором, поворотний запірний орган, розташований в опорі, порожнистий пружний елемент, у відзнаку від прототипу - сідло виконано у вигляді шайби з западиною, форма якої відповідає формі поворотного запірного органа в зоні контакту з ним, що встановлена всередині вхідного каналу, а пружний елемент також встановлений всередині вхідного каналу СПІВІСНОГО шайбі сідла з можливістю її притиснення відносно корпусу до поворотного запірного органа Прототипом пропонуємого запірного пристрою для сипких середовищ виявляється запірний пристрій (див а с СРСР №1291776, F16K 5/04, від 08 10 84р), який вміщує корпус з сідлом та вхідним і вихідним каналами для проходу робочого середовища та поворотний запірний орган, який жорстко зв'язаний з приводним валом, що розташований в опорах, які підпружнені у напрямі сідла В цьому пристрої на ЗОВНІШНІЙ поверхні корпусу встановлені з можливістю повороту відносно корпусу в площині, що перпендикулярна осі вала, два напрямних стакана, розташованих діаметрально протилежно один одному, а кожна опора виконана з хвостовиком, який розташований у напрямному стакані Спільними суттєвими ознаками з ознаками пропонуємого пристрою в прототипі виявляються корпус з вхідним та вихідним каналами, сідло з прохідним отвором, поворотний запірний орган, розташований в опорі, порожнистий пружний елемент Недоліком запірного пристрою, що є прототипом з'являється те, що при обертанні приводного вала з одного боку відносно поворотного запірного органа при наявності радіальних бокових зусиль реакції на опорах різні одна відносно одної З-за цього поворотний запірний орган може частково повернутися у непередбаченому напрямі і відбудеться розгерметизація у зоні контакту сідла з запірним органом Тим самим має місце низька експлуатаційна надійність В основу винаходу покладено задачу удосконалити запірний пристрій для сипких середовищ шляхом виконання сідла у вигляді шайби з запа Для калібровки подачі сипкого середовища запірний пристрій може бути обладнаний дросельною шайбою з отвором меншим отвору шайби сідла У випадку встановлення запірного пристрою знизу високої МІСТКОСТІ для сипких середовищ, з метою зменшення імовірного забивання сипучого середовища у вхідному каналі корпусу, а також з метою усунення коливань подачі сипкого середовища при коливанні висоти стовпа сипкого середовища - запірний пристрій може бути обладнаний лабіринтним розсікачем сипких середовищ, що встановлений у вхідному каналі поперед дросельної шайби Лабіринтний розсікач сипких середовищ може бути виконаним у вигляді послідовного набору деталей стакана з отвором у днищі по осі біля початку вхідного каналу, диска з отворами, які зміщені від його осі, та воронки, яка звужується своїм отвором у напрямі до дросельної шайби, при цьому площа перерізу отвору стакана, сумарна площа перерізей отворів диска, а також площа найменшого перерізу отвору воронки перевищує площу перерізу отвору дросельної шайби Пружний елемент може бути виконаний у вигляді гумового кільця з серединним діаметром, який перевищує діаметр отвору дросельної шайби, яке встановлено поміж торцем воронки та дросельною шайбою Для підвищення загальної герметизації запірного пристрою,- поворотний запірний орган всередині корпусу може бути виконаний консольним Для зменшення імовірності попадання дрібних частинок поміж сідлом та поворотним запірним органом при поворотах останнього, поворотний запірний орган може бути виконаний з прохідним каналом, межі перерізу якого перевищують межі перерізу отвору дросельної шайби Для усунення імовірності вдавлення гумового кільця в отвір воронки при роботі пристрою під внутрішнім підвищеним тиском стисненого повітря,- воронка може бути виконана на торці з кільцевим буртиком, що контактує з боковою поверхнею отвору гумового кільця і частково охвачує останнє з середини по його товщині Для підвищення працездатності пристрою в процесі наростання зносу поверхонь, що труться гумове кільце може бути виконано з губчатої гуми Для полегшення складання пристрою гумове кільце до торця воронки може бути приклеєне Для підвищення СПІВОСНОСТІ отворів дросельної шайби та шайби сідла при складанні пристрою - обидві шайби одна до одної у зоні контакту могуть бути приклеєні Для збільшення герметизації пристрою поміж вхідним та вихідним каналами -гумове кільце своєю периферією може стикатися з вхідним каналом щільно Для підвищення компенсаційних властивостей з'єднання "поворотний запірний орган - сідло" при використанні пристрою - обидві шайби відносно поверхні вхідного каналу можуть бути встановлені з зазором З цією ж метою бокова поверхня шайби сідла у напрямі до поворотного запірного органа може бути виконана з уклоном Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і технічним результатом, якого можна досягти складається у наступному Нові виконання сідла та розміщення пружного елемента, а також новий зв'язок по притисненню пружним елементом сідла до запорного органа дозволяють збільшити надійність взаємодії сідла з запірним органом, так як створилась можливість встановлення запірного органа у нерухомій опорі, яка при різних напрямах прикладення навантаження на запірний орган при його повороті не впливає на взаємодію запірного органа з сідлом і при цьому зберігається пружний характер взаємодії запірного органа з сідлом Все це у порівнянні з прототипом і збільшило експлуатаційну надійність На фіг 1 зображено загальний вид пропонуємого пристрою в розрізі у стані "відчинено", а також при використанні всього об'єму відзнак винаходу, на фіг 2 зображено розріз по А - А фіг 1 Пристрій вміщує корпус 1 з вхідним каналом 2 та вихідним каналом 3, поворотний запірний орган 4, розташований в опорі 5 корпусу, порожнистий пружний елемент 6 Мається також сідло, що виконане у вигляді шайби 7 з западиною 8, форма якої відповідає формі поворотного запірного органа в зоні контакту з ним 3 другого боку ця шайба притиснена відносно корпусу до поворотного запірного органа крізь пружний елемент Шайба сідла та пружний елемент розташовані у вхідному каналі корпусу Запірний пристрій обладнаний лабіринтним розсікачем сипких середовищ, встановленим у вхідному каналі Він може бути виконаним у вигляді послідовного набору деталей стакана 9 з отвором 10 у днищі по осі біля початку вхідного каналу, диска 11 з отворами 12, які зміщені від його осі, та воронки 13, яка звужується своїм отвором 14 у напрямі до отвору згаданої шайби Мається також дросельна шайба 15 з отвором 16, що встановлена поміж пружним елементом та шайбою сідла Обидві шайби одна до одної можуть бути приклеєні Отвір дросельної шайби менше отвору 17 шайби сідла, що забезпечує стабільну подачу потоку сипучого середовища до вихідного каналу корпусу 3 тією ж метою в лабіринтному розсікачі сипких середовищ площа перерізу отвору 44437 стакана, сумарна площа перерізів отворів диска, а також площа найменшого перерізу отвору воронки перевищує площу перерізу отвору дросельної шайби Лабіринтний розсікач сипких середовищ може бути виконаний і по іншому з єдиним критерієм, що задовольняє свою функцію - забезпечувати відсутність тиску на отвір дросельної шайби стовпа сипучого середовища з МІСТКОСТІ над вхідним каналом корпусу для стабілізації витрати крізь цей отвір, а також зменшення імовірного забивання сипкого середовища у вхідному каналі корпусу Поворотний запірний орган всередині корпусу може бути виконаний консольним, як це зображено на фіг 2, що дозволяє за рахунок його встановлення в одній опорі корпусу забезпечити кращу герметизацію корпусу при роботі пристрою під внутрішнім тиском Принципово можливе встановлення пружного елемента в різних місцях вхідного каналу корпусу і різне виконання пружного елемента Єдино він повинен забезпечувати пружне притиснення сідла до поворотного запірного органа Але найбільш доцільно виявляється виконання цього місця так, як це зображено на кресленнях, а саме - пружний елемент виконаний у вигляді гумового кільця, встановленого поміж воронкою та дросельною шайбою Для того, щоб виключити непередбачене пере тиснення гумового кільця пружного елемента, а також виключити затиснення гумового кільця всередину отвору воронки при роботі пристрою під внутрішнім тиском - воронка виконана на торці з кільцевим буртиком 18, що контактує з боковою поверхнею отвору гумового кільця і частково охоплює останнє зсередини по його товщині Для збільшення компенсаційних можливостей пружного елемента його гумове кільце може бути виконано з губчатої гуми, а для полегшення загального складення пристрою, це гумове кільце може бути до торця воронки приклеєним Для виключення непередбачених просипів повз поворотний запірний орган - гумове кільце пружного елемента може своєю периферією стикатися з вхідним каналом корпусу щільно Для розпорення самовстановлення шайби сідла відносно запірного органа - дросельна шайба та шайба сідла відносно поверхні вхідного каналу встановлені з зазором 19 При цьому бокова поверхня у напрямі до поворотного запірного органа може бути виконана з уклоном Для стабілізації подачі сипкого середовища крізь дросельну шайбу та зменшення попадання дрібних частинок поміж тертьовими поверхнями поворотного запірного органа та шайби сідла - поворотний запірний орган може бути виконаний з прохідним каналом 20, межі перерізу якого перевищують межі перерізу отвору дросельної шайби Одним з варіантів стиснення пружного елементу відносно корпусу є той, який вказаний на фіг 1, а саме - патрубок 21 з різьбою МІСТКОСТІ з сипучим середовищем вгвинчений в різьбову частину вхідного каналу 2 корпусу 1 і крізь стакан 9, диск 11 та воронку 13 притискує пружний елемент 6 до дросельної шайби 15 відносно корпусу 1 У випадку якщо виникає необхідність виключити передачу тиску стовпа сипучого середовища на дросельну шайбу 15 коли пристрій встановлено знизу високої МІСТКОСТІ з сипучим середовищем - одна з деталей 9,11,12 8 1 на 90° При цьому запірний орган 4 обертаючись відносно западини 8 шайби 7 сідла перекриває стічення сипкого середовища з отвору 17 шайби 7 до вихідного каналу 3 корпусу 1 В цьому положенні коли тиск стисненого повітря у вихідному каналі 3 перевищує тиск у вхідному каналі 2 - буртик 18 воронки 13 не дозволяє витиснення пружного елемента 6 у вигляді гумового кільця всередину отвору 14 воронки 13 У випадку попадання дрібних частинок сипкого середовища поміж поверхнею поворотного запірного органа 4 і западиною 8 шайби 7 сідла зусилля, що виникає, стискає пружний елемент 6, який з ВІДПОВІДНОГО боку стискається і не дозволяє заклинитись шайбі 7 сідла відносно поворотного запірного органа 4 В цей момент шайби 7 та 15 змінюють своє кутове розташування у межах зазору 19 Таке самовстановлення шайби 7 відносно поворотного запірного органа 4 також знижує необхідність точної обробки отвору опори 5 відносно загальної осі вхідного і вихідного каналів 2,3 при виготовленні пристрою Також це самовстановлення дозволяє зберегти надійну працездатність пристрою в процесі експлуатації при відносному зносі поверхонь поворотного запірного органа 4 і отвору опори 5 що труться Крім того взаємодіючі поверхні поворотного запірного органа 4 та западини 8 виявляються самоочисними в процесі поворотів запірного органа Все це підвищує експлуатаційну надійність пристрою 44437 може бути виконана з можливістю обмеженого осьового переміщення шляхом виконання на неї та корпусі 1 взаємодіючих обмежувальних буртиків чи нарізних ділянок (на кресленнях не показано) Ці Ж елементи можуть бути використані для виключення перетиснення пружного елемента 6 при складанні пристрою Робота запірного пристрою для сипких середовищ полягає у наступному Від МІСТКОСТІ З СИПКИМ середовищем, напри клад - від камерного живильника, крізь патрубок 21 цієї МІСТКОСТІ сипке середовище поступає у вхідний канал 2 корпусу 1 Далі воно крізь отвір 10 стакана 9 попадає на центральну частину диска 11, звідки крізь його отвори 12 зсипається на бокову поверхню звужуючогося отвору 14 воронки 13, а з нього на дросельну шайбу 15 В результаті такого лабіринтного переміщення сипкого середовища крізь отвори 10,12,14 лабіринтного розсікача сипких середовищ - на отвір 16 дросельної шайби 15 тиск стовпа сипучого середовища, де воно тримається, не впливає і із отвору 16 дросельної шайби 15 потік сипкого середовища стікає зі сталою витратою Далі потік проходить крізь отвір 17 шайби 7 сідла, крізь прохідний канал 20 поворотного запірного органа 4 і поступає у вихідний канал 3 корпусу 1, звідки цей потік видається в необхідне наступне місце використання в обладнанні В разі необхідності перекриття потоку сипкого середовища запірний орган 4 обертають в опорі 5 корпусу Фіг. 2 ФІГ. 1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90