Номер патента: 29474

Опубликовано: 25.12.2014

Авторы: КОСМЕЛЬ, Ральф, КЛАУЭ, Уве

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к переключательному клапану, содержащему клапанное седло {8) с продольной осью L и клапанную тарелку (2) с поверхностью (6} клапанной тарелки, которая выполнена с возможностью приведения в положение пропускания, в котором переключательный клапан открыт, и в положение закрывания, в котором переключательный клапан закрыт, и клапанная тарелка (2) прилегает поверхностью (6) клапанной тарелки в контактной зоне (10) к клапанному седлу (8), при этом клапанная тарелка иьаеет модуль упругости по меньшей мере 1000 Н/мьг, и этот переключательный клапан отличается тем, что клапанная тарелка (2) в положении закрывания деформируется за счет действующей на нее закрывающей силы так, что контактная зона (10) поверхности (6) клапанной тарелки в положении закрывания образует с контактной зоной (10) поверхности [в) клапанной тарелки в положении пропускания угол о, который отличен от 0е. (Фиг.1)

Текст

Смотреть все

(51) 16 1/36 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ продольной осьюи клапанную тарелку (2) с поверхностью (6) клапанной тарелки, которая выполнена с возможностью приведения в положение пропускания,в котором переключательный клапан открыт, и в положение закрывания, в котором переключательный клапан закрыт, и клапанная тарелка (2) прилегает поверхностью (6) клапанной тарелки в контактной зоне (10) к клапанному седлу (8), при этом клапанная тарелка имеет модуль упругости по меньшей мере 1000 Н/мм 2,и этот переключательный клапан отличается тем, что клапанная тарелка (2) в положении закрывания деформируется за счет действующей на нее закрывающей силы так, что контактная зона (10) поверхности (6) клапанной тарелки в положении закрывания образует с контактной зоной (10) поверхности (6) клапанной тарелки в положении пропускания угол , который отличен от 0.(73) ЛЯЙНЕМАНН ГМБХ УНД КО. КГ(74) Тусупова Меруерт Кырыкбаевна Дюсенов Еркебулан Рамазанович(57) Изобретение относится к переключательному клапану, содержащему клапанное седло (8) с Изобретение относится к переключательному клапану, содержащему клапанное седло с продольной осью и клапанную тарелку с поверхностью клапанной тарелки,которая выполнена с возможностью приведения в положение пропускания,в котором переключательный клапан открыт, и в положение закрывания, в котором переключательный клапан закрыт и клапанная тарелка прилегает поверхностью клапанной тарелки в зоне контакта к клапанному седлу, при этом клапанная тарелка имеет модуль упругости по меньшей мере 1000 Н/мм 2. Такие клапаны можно применять в качестве предохранительных клапанов или в качестве клапанов разрежения. В дальнейшем приведено в качестве примера описание предохранительного клапана. Однако выкладки справедливы аналогичным образом также для клапанов разрежения. С помощью указанного предохранительного клапана предотвращается нарастание давления в резервуаре сверх заданного давления начала срабатывания. Клапанная тарелка в положении закрывания прилегает поверхностью клапанной тарелки к клапанному седлу и тем самым закрывает клапан. Если повышается давление в резервуаре,который находится под клапанным седлом, выше давления начала срабатывания, то действующая за счет давления на клапанную тарелку сила является достаточно большой для перевода клапанной тарелки из положения закрывания в положение пропускания. За счет этого клапан открывается и может происходить выравнивание давления. После выхода из резервуара через клапанное седло достаточного количества среды и падения давления в резервуаре под клапанным седлом, клапан закрывается посредством перемещения клапанной тарелки из положения пропускания в положение закрывания. Это происходит, например, за счет действующей на нее силы тяжести. Дополнительно к этому, клапанная тарелка может быть нагружена пружиной, так что обеспечивается возможность установки закрывающей силы, т.е. силы, которая должна преодолевать имеющееся в резервуаре под клапанной тарелкой давление, с целью приведения клапанной тарелки в положение пропускания. Если с помощью переключательного клапана должен быть реализован клапан разрежения, то резервуар, в котором давление не должно опускаться ниже заданного давления начала срабатывания, соединен в указанной выше системе с зоной над клапанной тарелкой. Если давление в резервуаре падает ниже заданного давления начала срабатывания, то за счет этого на клапанную тарелку также действует сила, которая перемещает ее из положения закрывания в положение пропускания. За счет этого переключательный клапан открывается и обеспечивается возможность выравнивания давления между резервуаром и окружением. После достижения давления в резервуаре свыше заданного давления начала срабатывания, прикладываемая к клапанной тарелке за счет разрежения в резервуаре сила больше 2 недостаточна для удерживания ее в положении пропускания, так что она за счет действующей на нее закрывающей силы приводится в положение закрывания. Для минимизации потерь материала и тем самым финансовых потерь,а также загрязнения окружающей среды важно, что клапанная тарелка как можно более плотно прилегает поверхностью клапанной тарелки к клапанному седлу. Для достижения этого из уровня техники известны различные идеи решения. Например, известно предусмотрение эластичного элемента, с помощью которого может обеспечиваться уплотнение между поверхностью клапанной тарелки и клапанным седлом. Этот эластичный уплотнительный элемент может быть установлен, например, на верхней кромке клапанного седла, т.е. на собственно контактной поверхности с поверхностью клапанной тарелки. За счет действующей при закрытом клапане на этот элемент закрывающей силы,эластичный уплотнительный элемент деформируется и тем самым обеспечивает уплотнение соединения между поверхностью клапанной тарелки и клапанным седлом. В качестве альтернативного решения,эластичный элемент может быть предусмотрен также в краевой зоне клапанной тарелки, где он оказывает то же действие. Из 3394732 известна клапанная тарелка, в которой в краевой зоне поверхности клапанной тарелки предусмотрена кольцеобразная канавка,которая затянута эластичным уплотнительным элементом. При закрывании такого клапана,клапанное седло деформирует уплотнительный элемент и вдавливает его в предусмотренную для него канавку. Таким образом, уплотняется соединение между поверхностью клапанной тарелки и клапанным седлом.Недостатком является относительная сложность конструкции такой клапанной тарелки и тем самым высокая стоимость. Дополнительно к этому,предлагаемые в качестве уплотнительного элемента пластмассовые слои, например, пленки(эластомерный сополимер тетрафторэтилена и гексафторпропилена) в диапазоне температур между 60 С и 150 С не применимы, поскольку они становятся не герметичными и образуют складки. Из уровня техники известно также выполнение клапанной тарелки из металла и ее прилегание своей поверхностью клапанной тарелки к также выполненному из металла клапанному седлу. Для достаточного уплотнения такого соединения, как клапанная тарелка, так и клапанное седло должны быть изготовлены очень плоскими. Это делает способ изготовления затратным и тем самым требующим много времени и средств. Так,клапанное седло необходимо шлифовать и притирать для достижения достаточной ровности. Обычно такие клапанные седла, соответственно,клапанные тарелки имеют неровность меньше 10 мкм. Таким образом, в основу изобретения положена задача создания переключательного клапана, 29474 который в положении закрывания клапанной тарелки обеспечивает достаточное уплотнение и является простым и дешевым в изготовлении. Задача решена согласно изобретению с помощью указанного вначале переключательного клапана, в котором клапанная тарелка в положении закрывания деформируется за счет действующей на нее закрывающей силы так, что контактная зона поверхности клапанной тарелки в положении закрывания образует с контактной зоной поверхности клапанной тарелки в положении пропускания угол , который отличен от 0. Клапанная тарелка в зоне контакта, в которой клапанная тарелка в положении закрывания прилегает к клапанному седлу, выполнена настолько эластичной, что она может пригоняться к возможным неровностям в клапанном седле и тем самым обеспечивать герметичность клапана в закрытом положении. При этом клапанная тарелка вырезается из металлического листа с относительно плоской поверхностью,который массово предлагается на рынке и изготовлен, например,посредством проката. Тем самым отпадает необходимость в сложной дорогостоящей обработке, например, шлифовании клапанной тарелки, которое может продолжаться, например, до двух часов для получения желаемой ровности клапанной тарелки. Клапанное седло необходимо обрабатывать для достижения хорошей исходной ровности. Однако поскольку клапанная тарелка,согласно изобретению, может компенсировать неровности, то как клапанное седло, так и корпус клапана можно выполнять со значительно уменьшенным расходом материала. Уголсоставляет между 0,05 и 10,предпочтительно между 0,1 и 5. Тем самым обеспечивается, что, с одной стороны, клапанная тарелка достаточно деформируется в зоне контакта с целью следования неровностям клапанного седла и,тем самым, обеспечения герметичности системы и, с другой стороны, предотвращается слишком большая нагрузка на клапанную тарелку, так что достигается длительный срок службы переключательного клапана. Испытания показали, что при диаметре клапанного седла 500 мм могут быть без проблем компенсированы неровности в 1 мм за счет натяжения клапанного седла. Такие неровности в клапанном седле могут быть также вызваны неточной установкой клапана, например, в баке,когда, например, винты закрепленного на клапанном седле фланца затянуты не симметрично или не равномерно. Таким образом, такой клапан может быть более просто и более быстро установлен в существующей установке. Клапанная тарелка деформируется в средней зоне в положении закрывания вплоть до 2 диаметра клапанного седла в осевом относительно продольной оси направлении за счет силы закрывания. За счет этой большой деформации средней зоны клапанной тарелки в краевой зоне,соответственно, в зоне контакта поверхности клапанной тарелки достигается необходимый угол,так что поверхность клапанной тарелки пригоняется к неровностям в клапанном седле и может следовать им. В одном примере выполнения изобретения толщина клапанной тарелки увеличивается к ее середине. Таким образом, обеспечивается, что в краевых зонах клапанной тарелки и, в частности, в зоне контакта поверхности клапанной тарелки имеется достаточная эластичность для деформации под воздействием закрывающей силы в соответствии с неровностями клапанного седла. Одновременно средняя зона клапанной тарелки имеет достаточную стабильность, например, для крепления направляющего приспособления, с целью направления движения клапанной тарелки из положения закрывания в положение пропускания. Особенно просто такое выполнение достигается,когда клапанная тарелка содержит несколько расположенных концентрично друг другу дисков,диаметр которых увеличивается к клапанному седлу. При этом для достижения указанной выше стабильности в качестве последнего, обращенного к клапанному седлу диска может быть предусмотрен снова меньший в диаметре диск, который в положении закрывания клапанной тарелки выступает в клапанное седло. Предпочтительно, клапанная тарелка содержит по меньшей мере один диск с толщиной 0,5 мм. Клапанная тарелка выполнена, в частности, из стали. Однако возможны также клапанные тарелки из других металлов, например, алюминия, или из пластмассы. При изготовлении клапанной тарелки из пластмассы ее модуль упругости составляет по меньшей мере 1000 Н/мм 2. Однако было установлено, что предпочтительным является модуль упругости по меньшей мере 1600 Н/мм 2. Однако модуль упругости клапанной тарелки из пластмассы может также составлять 25000 Н/мм 2. При изготовлении клапанной тарелки из металлического материала ее модуль упругости лежит, например, в диапазоне от 4 0000 Н/мм 2 до 250000 Н/мм 2. В качестве примера можно назвать клапанные тарелки из алюминия с модулем упругости 70000 Н/мм 2, из титана с модулем упругости 105000 Н/мм 2 и из нержавеющей стали с модулем упругости 200000 Н/мм 2. Независимо от того, из какого материала выполнена клапанная тарелка, для улучшения характеристик открывания клапана при достижении давления начала срабатывания можно снабжать клапанную тарелку буртиком. Буртики на клапанных тарелках для увеличения силы открывания известны в различных вариантах выполнения и могут применяться также в клапанной тарелке, согласно примеру выполнения данного изобретения. Давление начала срабатывания, при котором клапанная тарелка переводится из положения закрывания в положение пропускания, составляет при этом по меньшей мере 1,5 мбар,предпочтительно по меньшей мере 2,5 мбар,особенно предпочтительно по меньшей мере 5 мбар и максимально 1000 мбар, предпочтительно 3 максимально 500 мбар, особенно предпочтительно максимально 15 мбар. В одном конкретном примере выполнения изобретения клапанная тарелка содержит первый стальной диск с диаметром 675 мм и толщиной 0,5 мм. При этом клапанное седло имеет диаметр 500 мм. То, что первый стальной диск имеет диаметр, значительно больший, чем диаметр клапанного седла, обусловлено желаемой скоростью открывания клапана. Естественно, было бы достаточно, когда первый диск является настолько большим, что он в положении закрывания клапанной тарелки прилегает к клапанному седлу. На этом первом диске расположены второй диск с диаметром 450 мм, а также третий диск с диаметром 400 мм и четвертый диск с диаметром 350 мм. Все эти диски имеют толщину 0,5 мм. За счет применения стальных дисков, с помощью которых клапанная тарелка прилегает к также состоящему из металла клапанному седлу,нет больше необходимости в эластичных, в частности,состоящих из пластмассы уплотнительных элементах. Поэтому такие клапаны можно использовать в очень большом диапазоне температур. Возможно использование без проблем в температурном диапазоне от 0 С до 400 С, при температурах выше и ниже необходимо применять,возможно, специальные материалы. Под первым стальным диском расположен по соображениям стабильности другой диск, который имеет диаметр 350 мм и толщину 2,0 мм. Все эти пять указанных дисков расположены концентрично друг другу и образуют совместно клапанную тарелку. За счет того, что толщина клапанной тарелки на ее крае, в частности, в контактной зоне поверхности клапанной тарелки выполнена наименьшей, то эластичность здесь самая большая. За счет этого достигается необходимая эластичная деформация и пригонка клапанной тарелки к неровностям в клапанном седле. Клапанная тарелка, описание которой приведено выше в качестве примера, имеет собственный вес примерно выше 5 кг. Испытания показали, что эта клапанная тарелка может без проблем компенсировать неровности в клапанном седле порядка 1 мм. При этом клапанная тарелка деформируется в средней зоне в положении закрывания за счет собственного веса на 3,5 мм вниз. За счет того, что средняя зона клапанной тарелки опускается вниз, зона поверхности клапанной тарелки, которая находится относительно продольной оси радиально снаружи клапанного седла, приподнимается наружу. За счет этого контактная зона поверхности клапанной тарелки в положении закрывания также образует угол относительно той же зоны поверхности клапанной тарелки в положении пропускания. Из собственного веса и обусловленной им силы тяжести, а также номинальной ширины клапанного седла 500 мм получается давление начала срабатывания 2,5 мбар. Во втором конкретном примере выполнения клапанная тарелка содержит сначала два стальных диска с диаметром 675 мм и толщиной 0,5 мм каждый. В данном случае номинальная ширина клапанного седла составляет снова 500 мм. При этом два одинаковых стальных диска с толщиной 0,5 мм каждый имеют более высокий модуль упругости, чем два стальных диска с указанным диаметром и толщиной 1 мм. Поэтому за счет такого выполнения достигается более высокая эластичность клапанной тарелки у края, в частности,в зоне контакта между поверхностью клапанной тарелки и клапанным седлом. На эти оба стальных диска снова наложены диски с диаметром 450 мм,400 мм и 350 мм, которые имеют каждый толщину 0,5 мм. На нижней стороне обоих больших стальных дисков снова установлен стальной диск диаметром 350 мм с толщиной 2 мм. Все эти диски снова ориентированы концентрично друг другу. Для достижения при такой клапанной тарелке более высокого давления начала срабатывания, клапанная тарелка снабжена дополнительно расположенным на ней другим диском, который имеет, например,диаметр 350 мм и толщину 2 мм. За счет этого увеличивается собственный вес клапанной тарелки до 7,8 кг и обусловленное им давление начала срабатывания 3,9 мбар. Как правило, устанавливаются давления начала срабатывания до 25 мбар за счет повышения собственного веса клапанной тарелки, в то время как желаемые более высокие давления начала срабатывания вызываются с помощью дополнительных сил, например, с помощью нагруженных пружиной клапанных тарелок. С помощью указанной клапанной тарелки могут достигаться скорости утечки в несколько см 3 в минуту. Так, в испытательном клапане с внутренней шириной клапанного седла 500 мм и давлением начала срабатывания 2 мбар достигнута скорость утечки 2,9 см 3 в минуту. Ниже приводится более подробное пояснение примера выполнения данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. На фиг.1-5 схематично показано в нижней части- клапан согласно одному примеру выполнения данного изобретения, а в верхней части - сечение вдоль горизонтальной линии, указанной на соответствующем нижнем изображении. На фиг.1 внизу показан схематично на виде сверху переключательный клапан, согласно первому примеру выполнения данного изобретения. Показана клапанная тарелка 2, которая на фиг.1 выполнена круглой. В середине находится направляющая 4, вдоль которой направляется движение клапанной тарелки 2 из положения закрывания в положение пропускания. По центру направляющей 4 проходит продольная ось ,которая в показанном примере выполнения является осью симметрии переключательного клапана и вдоль которой может сдвигаться клапанная тарелка 2. В верхней части на фиг.1 показан разрез переключательного клапана по линии -. Можно видеть, что клапанная тарелка 2 находится в положении закрывания. Клапанная тарелка 2 своей нижней стороной, которая образует поверхность 6 клапанной тарелки, прилегает к клапанному седлу 8. Зона поверхности 6 клапанной тарелки, в которой клапанная тарелка 2 прилегает к клапанному седлу 8, является контактной зоной 10. Показанная на фиг.1 клапанная тарелка 2 состоит из двух стальных пластин, которые имеют каждая толщину, например, 0,5 мм. В ее середине расположена направляющая 4, которая соединена с клапанной тарелкой 2 с помощью винтового соединения. Поэтому на фиг.1 схематично показана гайка 12. Если показанная на фиг.1 клапанная тарелка находится в своем положении пропускания, то поверхность 6 клапанной тарелки не прилегает в контактной зоне 10 к клапанному седлу 8. В этом случае за счет собственного веса клапанной тарелки 2 ее краевая зона и тем самым, в частности,контактная зона 10 поверхности 6 клапанной тарелки, свисает вниз под действием силы тяжести. В зависимости от того, насколько эластичным выполнена клапанная тарелка 2, контактная зона 10 может находиться в этом случае, например, на 3,5 мм ниже средней зоны поверхности 6 клапанной тарелки. Однако на фиг.1 клапанная тарелка 2 находится в положении закрывания, так что клапанная тарелка 2 под действием собственного веса и веса направляющей 4 прогибается в середине вниз. Поэтому клапанная тарелка 2 в своей краевой зоне согнута вверх. Поэтому поверхность 6 клапанной тарелки образует с поверхностью 6 клапанной тарелки в положении пропускания в контактной зоне 10 угол . Клапанная тарелка 2 своей поверхностью 6 пригоняется при этой деформации к неровностям в клапанном седле 8, так что переключательный клапан является достаточно герметичным. С помощью такого клапана можно достигать коэффициентов утечки меньше 94,2 см 3/мин, в частности, меньше 27 см 3/мин при номинальной ширине 500 мм клапанного седла 8. При этом давление начала срабатывания, при котором открывается переключательный клапан,лежит, например, между 1,5 мбар и 5 мбар. Однако можно устанавливать также более высокие давления начала срабатывания, например, 15 мбар или 25 мбар. Если давление под клапанной тарелкой 2 в клапанном седле 8 превышает заданное давление начала срабатывания, то клапанная тарелка 2 вместе с направляющей 4 отдавливается вверх, и переключательный клапан открывается. При этом давление начала срабатывания можно устанавливать с помощью собственного веса клапанной тарелки 2 вместе с направляющей 4. Для сдвига давления начала срабатывания к более высоким значениям давления, можно просто устанавливать грузы на клапанную тарелку 2 или направляющую 4. На фиг.2 схематично показан внизу переключательный клапан, согласно другому примеру выполнения данного изобретения. При этом показанная в данном случае клапанная тарелка 2, в середине которой снова расположена направляющая 4,состоит из нескольких расположенных концентрично друг другу дисков 22,24, 26. В верхней части на фиг.2 показан разрез по линии -. Можно видеть, что показанная на фиг.2 клапанная тарелка 2 состоит из трех расположенных концентрично друг другу дисков 22, 24, 26. Диаметр этих дисков уменьшается вверх на фиг.2. Их толщина является постоянной и равна, например,0,5 мм для всех дисков 22, 24, 26. Естественно, что толщина дисков 22, 24, 26 может также изменяться и не должна быть постоянной и одинаковой для всех дисков. Таким образом, с одной стороны, увеличен собственный вес клапанной тарелки 2 по сравнению с показанным на фиг.1 вариантом выполнения. Следовательно, такой переключательный клапан имеет более высокое давление начала срабатывания,чем в показанном на фиг.1 примере выполнения. Показанная на фиг.2 клапанная тарелка 2 находится в положении, в котором прикладываемая к клапанной тарелке за счет давления в резервуаре,который находится под клапанным седлом 8, сила как раз равна действующей на клапанную тарелку 2 закрывающей силе, которая может быть, например,действующей на клапанную тарелку 2 силой тяжести. Если желательны более высокие давления начала срабатывания, чем реализуемые за счет собственного веса клапанной тарелки, то клапанная тарелка может быть также нагружена, например, с помощью пружины. Можно видеть, что показанная на фиг.2 клапанная тарелка 2 хотя и прилегает к клапанному седлу 8, однако в середине не прогибается вниз. Если бы клапанная тарелка 2 находилась в положении закрывания, то она прогибалась бы вниз,как в показанном на фиг.1 примере выполнения, и поверхность 6 клапанной тарелки образовывала бы в контактной зоне 10 уголс той же зоной поверхности 6 клапанной тарелки в положении пропускания. Однако поскольку действующая на клапанную тарелку 2 закрывающая сила как раз компенсируется за счет имеющегося в резервуаре под клапанным седлом 8 давления, то поверхность 6 клапанной тарелки не изогнута. За счет особого расположения нескольких дисков 22, 24, 26, наряду с повышением собственного веса клапанной тарелки 2,достигается также повышенная стабильность в средней зоне клапанной тарелки 2, так что может быть надежно расположена направляющая 4. За счет того, что клапанная тарелка 2 в контактной зоне 10 выполнена снова очень тонкой,здесь обеспечивается повышенная эластичность по сравнению с серединой,так что снова обеспечивается желаемая деформация. Показанная на фиг.2 клапанная тарелка также деформируется в своем положении закрывания под воздействием закрывающей силы так, что поверхность 6 клапанной тарелки образует в контактной зоне 10 уголс контактной зоной 10 поверхности клапанной тарелки в положении пропускания. Естественно,возможны также другие выполнения клапанной тарелки 2 из меньшего или большего количества дисков 22, 24, 26. Так,например, можно применять также четыре, пять или шесть дисков, за счет чего можно повышать,например, собственный вес и тем самым давление начала срабатывания переключательного клапана. Кроме того, предпочтительно, если под наибольшим диском 22 расположен другой, меньший, но,например, выполненный более толстым диск, с целью дальнейшего увеличения стабильности расположения направляющей 4 на клапанной тарелке 2. Этот расположенный под наибольшим диском 22 меньший диск выступает в положении закрывания клапанной тарелки 2 в клапанное седло 8. На фиг.3 снова схематично показан в нижней части на виде сверху переключательный клапан,согласно другому примеру выполнения данного изобретения. В верхней части на фиг.3 показан разрез по линии -. Показанная на фиг.3 клапанная тарелка 2 состоит из одного единственного диска 28, который, в отличие от показанных на фиг.1 и 2 примеров выполнения,имеет изменяющуюся толщину. Толщина диска 28 в средней зоне, т.е. в зоне, в которой расположена направляющая 4 на клапанной тарелке 2, является максимальной. За счет этого также обеспечивается достаточная стабильность клапанной тарелки 2 в этой зоне, в то время как за счет уменьшающейся к краю толщины достигается необходимая для деформации клапанной тарелки 2 эластичность. Показанная на фиг.3 клапанная тарелка также находится в положении, в котором за счет давления в резервуаре под клапанным седлом 8 действующая на нее сила равна действующей на нее силе тяжести,так что поверхность 6 клапанной тарелки, в частности, в контактной зоне 10 не изогнута. Если показанная клапанная тарелка 2 находится в своем положении закрывания, то она также прогибается вниз, так что в контактной зоне 10 образуется угол поверхности 6 клапанной тарелки с контактной зоной 10 поверхности 6 клапанной тарелки в положении пропускания. На фиг.4 снова схематично показан в нижней части на виде сверху переключательный клапан,согласно другому примеру выполнения данного изобретения. В верхней части на фиг.4 показан разрез по линии -. Показанная на фиг.4 клапанная тарелка 2 имеет кольцеобразную зону, в которой находится пружинящий элемент 30. Таким образом, в этой зоне обеспечивается необходимая для деформации клапанной тарелки 2 эластичность,в то время как клапанная тарелка, в частности, в контактной зоне 10 и в зоне, в которой расположена направляющая 4 на клапанной тарелке 2, может быть выполнена относительно не эластичной и стабильной. Показанная на фиг.4 клапанная тарелка также находится в положении, в котором действующее снизу давление как раз компенсирует закрывающую 6 силу, так что поверхность 6 клапанной тарелки не изогнута. На фиг.5 схематично показан в нижней части на виде сверху переключательный клапан, согласно другому примеру выполнения данного изобретения,в верхней части показан разрез по линии - . Показанная на фиг.5 клапанная тарелка 2 находится в своем положении закрывания. Клапанная тарелка 2 состоит из одного единственного диска, который может быть изготовлен из стали, другого металла или же из пластмассы. Под действием собственного веса клапанной тарелки 2 и направляющей 4, клапанная тарелка 2 прогибается в середине вниз, так что поверхность 6 клапанной тарелки в контактной зоне 10 изогнута вверх. В положении пропускания поверхность 6 клапанной тарелки провисает, в частности, в контактной зоне 10 вниз, как показано на фиг. 5 штриховыми линиями. За счет деформации клапанной тарелки 2 под действием на нее закрывающей силы, между поверхностью 6 клапанной тарелки в контактной зоне 10 и контактной зоной 10 поверхности 6 клапанной тарелки в положении пропускания образуется угол . Отличие показанного на фиг.5 примера выполнения от показанного на фиг.1 примера выполнения состоит в том, что на верхнем конце клапанного седла 8 расположен дополнительный уплотнительный элемент 32,который под действующим на него давлением клапанной тарелки 2 деформируется и тем самым уплотняет клапан. В особенно предпочтительных с точки зрения стоимости примерах выполнения изобретения отдельные диски 22, 24, 26 вырезаются из тонкого металлического листа с высоким качеством поверхности и с помощью резьбы на направляющей 4 свинчиваются концентрично друг с другом. За счет этого обеспечивается возможность особенно простого и дешевого изготовления такого переключательного клапана. Такие переключательные клапаны можно использовать как в качестве предохранительных клапанов, так и в качестве клапанов разрежения. Типичные давления начала срабатывания лежат,например, в диапазоне от 1,5 мбар до 15 мбар. Однако возможны также большие давления начала срабатывания. При превышении давления начала срабатывания, например, 25 мбар, это давление начала срабатывания достигается, как правило,больше не за счет лишь увеличения собственного веса клапанной тарелки,а с помощью дополнительно действующих на клапанную тарелку 2 сил, например, с помощью пружины или рычага. В частности, показанные на фиг.1-3 примеры выполнения,в которых не предусмотрен пружинящий пластмассовый элемент, пригодны для очень большого диапазона температур. При изготовлении отдельных конструктивных элементов клапанной тарелки 2 и клапанного седла 8,например, из нержавеющей стали, без проблем возможны температуры вплоть до 400 С. Перечень ссылочных позиций Продольная осьУгол 2 Клапанная тарелка 4 Направляющая 6 Поверхность клапанной тарелки 8 Клапанное седло 10 Контактная зона 12 Гайка 22 Диск 24 Диск 26 Диск 28 Диск 30 Пружинящий элемент 32 Уплотнительный элемент позиций ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Переключательный клапан, содержащий клапанное седло (8) с продольной осьюи клапанную тарелку (2) с поверхностью (6) клапанной тарелки,которая выполнена с возможностью приведения в положение пропускания, в котором переключательный клапан открыт, и в положение закрывания, в котором переключательный клапан закрыт, и клапанная тарелка (2) прилегает поверхностью (6) клапанной тарелки в контактной зоне (10) к клапанному седлу(8), при этом клапанная тарелка имеет модуль упругости по меньшей мере 1000 Н/мм 2,отличающийся тем, что клапанная тарелка (2) в положении закрывания деформируется за счет действующей на нее закрывающей силы так, что контактная зона (10) поверхности (6) клапанной тарелки в положении закрывания образует с контактной зоной (10) поверхности (6) клапанной тарелки в положении пропускания угол, который отличен от 0. 2. Переключательный клапан по п.1,отличающийся тем, что уголсоставляет от 0,05 до 10, предпочтительно между 0,1 и 5. 3. Переключательный клапан по п.1 или 2,отличающийся тем, что клапанная тарелка (2) в средней зоне в положении закрывания деформируется вплоть до 2 диаметра клапанного седла (8) в осевом относительно продольной осинаправлении за счет закрывающей силы. 4. Переключательный клапан по любому из п.п.1-3, отличающийся тем, что толщина клапанной тарелки (2) увеличивается к ее середине. 5. Переключательный клапан по п.4,отличающийся тем, что клапанная тарелка (2) содержит несколько расположенных концентрично друг другу дисков (22, 24, 26), диаметр которых увеличивается к клапанному седлу (8). 6. Переключательный клапан по любому из п.п.2-5, отличающийся тем, что клапанная тарелка(2) содержит по меньшей мере один диск (22, 24, 26) с толщиной 0,5 мм. 7. Переключательный клапан по любому из п.п.1-6, отличающийся тем, что клапанное седло(8) содержит уплотнительный элемент (32), к которому прилегает клапанная тарелка (2) поверхностью (6) клапанной тарелки. 8. Переключательный клапан по любому из п.п.1-7, отличающийся тем, что клапанная тарелка(2) выполнена из стали. 9. Переключательный клапан по любому из п.п.1-7, отличающийся тем, что клапанная тарелка(2) выполнена из пластмассы. 10. Переключательный клапан по любому из п.п.1-9, отличающийся тем, что давление начала срабатывания, при котором клапанная тарелка (2) переводится из положения закрывания в положение пропускания, составляет по меньшей мере 1,5 мбар,предпочтительно по меньшей мере 2,5 мбар,особенно предпочтительно по меньшей мере 5 мбар и максимально 1000 мбар, предпочтительно максимально 500 мбар, особенно предпочтительно максимально 15 мбар.

МПК / Метки

МПК: F16K 1/36

Метки: клапан, переключательный

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/9-29474-pereklyuchatelnyjj-klapan.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Переключательный клапан</a>

Похожие патенты