Запорный клапан

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БПЛАРУСЬ(71) Заявитель Ханс Г роз ГмбХ уъш Ко. КГ(72) Автор Вернер Лорх (ПЕ)(73) Патентообладатель Ханс Гроэ ГмбХ уг-щ Ко. КГ (ПЕ)1. Запорный клапан, содержащий корпус, управляющий элемент, запорный орган, установленный с возможностью перемещения под действием управляющего элемента, упор, служащий для ограничения перемещения запорного органа, контрупор, установленный на управляющем элементе, седло, установленное с возможностью осевого перемещения при взаимодействии с запорным органом, пружину, нагружаюшую седло в сторону запорного органа, причем перемещение седла в сторону запорного органа ограничено, отличающийся тем, что седло вьшолнено в виде манжеты из упругого, подобного резине, материала, на которой со стороны запорного органа выполнена рабочая поверхность.2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен корпусным элементом для размещения в нем манжеты и пружины.3. Клапан по п. 2, огличающгйся тем, что корпусный элемент выполнен в виде втулки, а втул ка снабжена ограничительным элементом, предотвращающим смещение манжеты наружу, причем втулка с манжетой, пружиной и ограничительным элементом образует единый узел седла.4. Клапан по п. 3, отличающийся тем, что узел седла запрессован в корпус со стороны, противоположной управляющему элементу.5. Клапан по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что контрупор выполнен в виде кольца с выступом, взаимодействующим с упором в конечных положениях управляющего элемента.Известен запорный клапан, содержащий запорный орган с двумя метатшичесхшми дисками и размещенным между ними упругими уплотнительным элементом 1. В клапане седло выполнено с конической поверхностью. Перемещение запорного органа под действием управляющего элемента происходит до контакта металлических дисков с седлом, которое также выполнено металлическим. Однако, так как контакт дисков с седлом происходит по линии, это может привести к повреждению седла.Кроме того, известен запорный клапан, содержащий запорное тело с двумя металлическими деталями и зажатым между ними резиновым диском 2. При слишком сильном закрытии клапана металлические детали взаимодействуют с седлом, чем предотвращается чрезмерный износ резинового диска. В то же время конструкция данного клапана сравнительно слоисна.Известен также запорный клапан, относящийся преимущественно к санитарной арматуре,содержащий корпус, установленный на корпусе управляющий элемент и запорный орган, размещенный с возможностью перемещения с помощью управляющего элемента, а таюке седло,установленное с возможностью взаимодействия с запорным органом 3. При этом лицо, закрывающее клапан с помощью управляющего элемента, может поворачивать последний до такого состояния, в котором полагается, что ютапан закрыт. При таком устройстве вследствие отсутствия ограничителя хода запорного органа его утшотнительный элемент подвергается воздействию чрезмерно высокого удельного давления, приводящего к быстрому износу уплатительного элемента. Недостаток этого известною запорного клапана заключается в том, что изза износа уплотнительного элемента не обеспечено надежное уплотнение ютапана.Известен запорный клапан, содержащий корпус, управляющий элемент, запорный орган,упор, служащий для ограничения перемещения запорного органа, подвижное в осевом направлении седло, нагруженное пружиной в сторону запорного органа 4. В этом известном устройстве запорный орган вьшолнен металлическим и снабжен кольцевым уплотнительным элементом, расположенным на наружной поверхности, контактирующей с цилиндрической поверхностью корпуса. Однако такого кольцевого элемента недостаточно для обеспечения надежного уплотнения места контакта седла и корпуса, поскольку кольцевой уплотнительный элемент подвергается интенсивному истиранию вследствие осевого перемещения седла.Задачей изобретения является создание запорного клапана, в котором при простоте конструкции было бы обеспечено надежное уплотнение.Технический результат достигается тем, что в запорном клапане, содержащем корпус,управляющий элемент, запорный орган, установленный с возможностью перемещения под действием управляющего элемента, упор, служащий для ограничения перемещения запорного органа, контрупор, установленный на управляющем элементе, седло, установленное с возможностью осевого перемещения при взаимодействии с запорным органом, пружину, нагружающую седло в сторону запорного органа, причем перемещение седла в сторону запорного органа ограничено, и, согласно изобретению, седло выполнено в виде манжеты из упругого подобного резине материала, на которой со стороны запорного органа выполнена рабочая поверхность.Кроме того, запорный клапан, согласно изобретению, снабжен корпусным элементом для размещения в нем манжеты и прушгны. Корпусный элемент выполнен в виде втулки, которая снабжена отраничительньтм элементом, предотвращающим смещение манжеты наружу, причем втулка с манжетой, пружиной и ограничительным элементом образуют единый узел седла. Узел седла запрессован в корпус со стороны, противоположной управляющему элементу. При этом контрупор выполнен в виде кольца с выступом. взаимодействующим с упором в конечных положениях управляющего элемента.В данном запорном клапане простыми средствами обеспечено ограничение сил действующих на седло, благодаря чему клапан меньше изнашивается и имеет более длительный срок службы. Подвижность седла, выполненного в виде манжеты из упругого материала, приводит к уменьшению удельного давления, возникающего при взаимодействии седла с управляющим элементом.Ниже приведено более подробное описание изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых изображенона фиг. 1 - продольный разрез запорного клапанана фиг. 2 - вид сверху запорного клапана, изображенного на фиг. 1на фиг. 3 - продольный разрез запорного клапана другой формы выполнения.Запорный клапан содержит корпус 1, предназначенный для размещения в нем различных элементов клапана и для соединений клапана с санитарной арматурой, например, путем ввинчивания. В корпусе 1 выполнено отверстие 2 для управляющего элемента 3, который, согласно представленному на фиг. 1 варианту, выполнен в виде поворотного шпинделя. На средней части 4 шпинделя имеются кольцевые выступы 5, ограничивающие канавки для размещения в них кольцевых уплотнений 6. Наружный диаметр кольцевых выступов 5 несколько меньше внутреннего диаметра отверстия 2. Средняя часть 4 шпинделя соединена с управляющей частью 7, выходяшей наружу корпуса. На управляющей части 7 выполнены зубья 8, взаимодействующие с ответными канавками в упорном кольце 9, размещенном на управляющей части и служащим для ограничения поворотного перемещения шпинделя и предотвращения его осевого смещения. Для крепления упорного кольца 9 предназначен предохранительный зажим 10.На конце шпинделя, расположенном внутри корпуса, выполнено соединительное средство в виде шестигранного выступа 11 (фиг. 1) или шестигранного гнезда (фиг. 2), взаимодействующего с ответной шестигранной выемкой 12 (фиг. 1) запорного органа 13 или шестигранным выступом (фиг. 2) запорного органа. уНа наружной поверхности запорного органа 13 выполнена резьба 14, взаимодействующая с внутренней резьбой 15 внутренней полости 16 корпуса 1. Поворот запорного органа 13 одновременно приводит к осевому перемещению.Рабочая поверхность 17 запорного органа выполнена на стороне, противоположной той, где расположен управляющий элемент. При этом рабочая поверхность 17 вьшот-тена с закругленным краем. Вместо шестигранной формы соединительное средство может бьггь выполнено и любой другой формы, обеспечивающей связь запорного органа и цптинделя. при повороте шпинделя.Напротив запорного органа 13 в нихснем конце корпуса расположено седло 18 клапана. Седло содержит цилиндрическую втулку 19, внутри которой размещена манжета 20, выполненная из упругого, подобного резине, материала. В торце втулки выполнена кольцевая канавка 21, обращенная внутрь втулки. Манжета 20 нагружена пружиной сжатия 22, упирающейся одним концом в кольцевую канавку 21, а другим концом взаимодействующей с буртиком манжеты 20 и воздейсгвующей на нее в направлении запорного органа 13.Перемещение манжеты 20 под действием пружины 22 предотвращено держателем 23, имеющим стаканообразную форму. В дне 24 сгаканообразного держателя выполнено отверстие 25,диаметр которого несколько больше диаметра рабочей поверхности 17. Стаканообразный держатель запрессован на втулку 19 с образованием единого корпусного элемента для манжеты 20. Указанный корпусной элемент со стороны торца корпуса запрессован во внутреннюю полость 16 корпуса 1. Предпочтительно держатель 23 выполнен с рифленой наружной поверхностью.В клапане, изображенном на фиг. 1, вода поступает в корпус снизу в аксиальном направлении. Для открывания и закрывания запорного клапана поворачивают управляющий элемент 3,причем поворотное или вращательное движение управляющего элемента 3 через шестигранный выступ 11 передается на запорный орган 13, который поворачивается в результате взаимодействия резьб 14, 15 и перемещается в аксиальном направлении. При этом запорный орган 13 перемещается из положения открытия, показанного на фиг. 1 слева от продольной оси, в положение закрытия, показанное на фиг. 1 справа от оси, причем рабочая поверхность 17 своей кольцевой периферийной зоной входит в контакт с выполненной в виде конуса торцевой поверхносгью манжеты 20. При дальнейшем поворачивал-щи управляющего элемента 3 манжета 20 может смещаться в аксиальном направлении, чем предотвращается чрезмерное удельное давление и тем самым износ манжеты.На фиг. 2 показан вид сверху запорного клапана, изображенного на фиг. 1. Упорное кольцо 9 размещено на управляющей части 7, на которой выполнены зубья 8. На поверхности отверстия упорного кольца татоке выполнены зубья и канавки, ответные зубьям 8, благодаря чему упорное кольцо зафиксировано от поворота. Упорное кольцо выполнено с выступом 26. имеющим две боковые поверхности 27.На верхней стороне корпуса выполнен упор 28, также имеющий две поверхности 29, расположенные с возможностью контакта с поверхностями 27. Выступ 26 упорного кольца образует контрупор для неподвижного упора 28 н ограничивает поворотное перемещение управляющего элемента 3 при контакте поверхностей 27 и 29 выступа 26 и упора 28. Этому ограниченному поворотному движению управляющего элемента соответствует ограниченное линейное осевое перемещение запорного органа 13. Причем упорное кольцо 9 установлено с обеспечением воз 3можности перемещения запорного органа до вступления его в контакт с рабочей поверхностью 17 манжеты 20, а затем еще некоторою перемещения и смещения манжеты от ее крайнего верхнего положения.При необходимости регулирования хода запорного органа 13 упорное кольцо 9 может быть повернуто на угол, кратный угловому расстоянию между двумя соседними зубьями. Для фиксации упорного кольца 9 слухсит предохранительная скоба 10, имеющая приблизительно Нобразную форму. Скоба 10 входит в кольцевую канавку, выполненную в управляющей части 7 поперек зубьев 8, и заэкимается в ней.На фиг. 3 представлена альтернативная форма выполнения запорного клапана, отличающаяся от представленного на фиг. 1 клапана выполнением управляющего элемента 3 и запорного органа 13. Согласно фиг. 3, запорный орган 13 содержит не шестигранную выемку 12, а шестигранный выступ 30, взаимодействующий с шестигранной выемкой 31 управляющего элемента 3. Однако перемещение запорного органа 13 соответствует перемещению запорного органа 13 в форме выполнения согласно фиг. 1. .Установка манжеты 20, согласно фиг. 3, немного отличается от формы выполнения согласно фиг. 1. .Как видно на фиг. 3, ограничительный элемент, предотвращающий выход манжеты из втулки, выполнен в виде кольцевого выступа на втулке. уСогласно обеим формам выполнения запорного клапана, представленным на фиг. 1 и 3, на противоположной от управляющей части 7 стороне седла 18 в канавке установлено угшотнение 32,служащее для утшотнения запорного клапана относительно санитарной арматуры. Еще одна кананка 33 с уплотнением 35 расположена у бурггика 34, который прилегает к санитарной арматуре.Согласно представленным на чертежах формам выполнения изобретения, управляющий элемент 3 выполнен в виде вращающегося шпинделя, установленного без возможности аксиального перемещения, а запорный орган 13 выполнен с возможностью аксиального перемещения и поворота. Возможно также, например, выполнение запорного органа 13 с внутренней резьбой, взаимодействующей с соответствующей резьбой управляющего элемента 3, причем снаружи запорный орган 13 фиксируется от поворота. В этом случае запорный орган 13 перемещается лишь в аксиальном направлении.Кроме того, возможно выполнение управляющего элемента 3 в виде вращающегося шпинделя, имеющего резьбу, причем в этом случае продольное перемещение запорного органа 13 осуществляется непосредственно управляющим элементом 3 или же с помощью аксиальной направляющей.Представленные на чертежах формы выполнения изобретения имеют дополнительно то преимущество, что возможно изготовление запорного органа 13 в виде отдельной детали, что позволяет изготавливать его из дешевых материалов, например из пластмассы.Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.