Клапан выпускной

Область техники. Полезная модель относится сантехнике для железнодорожного транспорта, конкретно к фекальному пережимному клапану для унитаза вакуумной туалетной системы пассажирского вагона.
Уровень техники.
Известны клапаны выпускные /SU 1086270, 30.11.1982; RU 96206, 15.03.2010; RU 115429U1, 27.04.2012/ с ваккумным управлением, обеспечивающие повышение надежности их работы в агрессивных средах за счет использования в них пережимных резиновых трубопроводов (фекальных рукавов), стойких к агрессивной среде туалетных стоков.
Наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемой полезной модели относится клапан выпускной /RU 115429U1, 27.04.2012/, содержащий цилиндрический корпус, полость которого с открытых сторон цилиндра герметично закрыта первой и второй подвижными герметичными крышками. Между крышками и открытыми концами цилиндра установлены гибкие мембраны. Внутри корпуса клапана установлены подвижные пережимные рамки с возможностью их встречного движения в направляющем устройстве вдоль оси цилиндрического корпуса. В боковых стенках цилиндрического корпуса выполнены отверстия с входным и выходным фланцами. Между фланцами и в проеме между пережимными рамками в их в сжатом положении герметично установлен пережимной фекальный рукав. Внутри первой подвижной пережимной рамки установлена первая силовая пружина с первой подвижной пластинчатой опорой на свободный конец второй подвижной пережимной рамки. В боковой поверхности корпуса установлен штуцер вакуумирования полости корпуса клапана.
Недостатки известного клапана. Известный клапан /RU 115429U1, 27.04.2012/ обладает недостаточной надежностью в работе. Это связано с тем, что он снабжен одной силовой пружиной, требующий увеличенного механического усилия для пережима трубопровода, приводящего к снижению долговечности при эксплуатации в санитарно-техническом оборудовании пассажирского вагона. Кроме того, требуемая высокая упругость одной силовой пружины усложняет сборку разборку известного клапана, технологию его производства и использования в туалетной системе пассажирского вагона с достаточной степени надежности работы клапана при перекачке туалетных стоков туалетной системы пассажирского вагона.
Задачей и техническим результатом полезной модели являетсяповышение надежности работы выпускного клапана для унитазов вакуумной туалетной системы пассажирского вагона.
.
Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата обеспечивается тем, что клапан выпускной содержит цилиндрический корпус. Корпус снабжен штуцером для подвода вакуума и боковыми фланцами для пережимного фекального рукава. Полость цилиндрического корпуса с открытых его сторон герметично закрыта подвижными крышками с соответствующими гибкими мембранами. Внутри корпуса в направляющем устройстве установлены две встречно подвижные пережимные рамки. Пережимные рамки выполнены с возможностью зажима фекального рукава в проеме между ними, при снятом вакууме, под действием силовой пружины, установленной в одной из рамок.
Согласно полезной модели клапан выпускной дополнительно содержит вторую силовую пружину для другой пережимной рамки, обе пережимные рамки дополнительно снабжены подвижными пластинчатыми опорами для силовых пружин. Силовые пружины каждой рамки установлены между соответствующими подвижными пластинчатыми опорами и крышками. Направляющее устройство для подвижных рамок содержит по два боковых продольных шипа, установленных симметрично с каждой из боковых сторон внутренней поверхности корпуса и центральный продольный шип, установленный между боковыми продольными шипами.
Введение дополнительной силовой пружины в свободной рамке позволяет снизить требования к упругости пружин и наработки их на отказ.
Дополнительное введение в обеих рамках подвижных пластинчатых опор для силовых пружин, а также выполнение направляющего устройства для подвижных рамок в виде двух групп продольных шипов, включающих боковые и продольный шипы позволяют уменьшить продольную и поперечную флюктуацию подвижных рамок между собой, уменьшить возможность их заедания в корпусе клапана.
В целом указанные технические преимущества предложенного клапана позволяют увеличить его надежность работы в вакуумных туалетных системах железнодорожного транспорта.
Раскрытие сущности полезной модели.
Сущность изобретения поясняется рисунками, представленными на фигурах 1- 4.
На фиг. 1 представлен внешний вид предлагаемого клапана, на фиг. 2 – вид клапана со стороны его верхней крышки, на фиг. 3 – разрез клапана вдоль его оси, на фиг. 4 – конструкция направляющих шипов устройства для подвижных пережимных рамок.
На фиг. 1-4 обозначены:
1 – цилиндрический корпус клапана;
2 – подвижные крышки;
2.1 – первая подвижная крышка;
2.2 – вторая подвижная крышка;
3 – первая подвижная пережимная рамка;
4 – вторая подвижная пережимная рамка;
5 – первая пластинчатая опора;
6 – вторая пластинчатая опора;
7 – мембраны вакуумирования полости корпуса клапана;
7.1 – первая мембрана;
7.2 – вторая мембрана;
8 – пережимной фекальный рукав;
9 – силовые пружины пережимных рамок;
9.1 – первая силовая пружина;
9.2 – вторая силовая пружина;
9.3 – направляющие для силовых пружин 9.1 и 9.2;
10 – быстросъемный штуцер;
11 – фланец герметизации пережимного фекального рукава 8 в полости корпуса 1;
11.1 – входной фланец;
11.2 – выходной фланец;
12 – направляющее устройство для подвижных пережимных рамок 3 и 4;
12.1 – два боковых продольных шипа;
12.2 – центральный продольный шип.
Описание полезной модели в статике.
Клапан выпускной содержит содержащий цилиндрический корпус 1, полость которого с открытых сторон цилиндра герметично закрыта первой 2.1 и второй 2.2 подвижными герметичными крышками 2. Между крышками 2.1 и 2.2 и открытыми концами цилиндрического корпуса 1 установлены гибкие мембраны 7.1 и 7.2. Внутри корпуса 1 клапана установлены подвижные пережимные рамки 3 и 4 с возможностью их встречного движения в направляющем устройстве 12 вдоль оси цилиндрического корпуса 1. В боковых стенках цилиндрического корпуса 1 выполнены отверстия с входным 11.1 и выходным 11.2 фланцами 11. Между фланцами 11.1 и 11.2 и в проеме между пережимными рамками 3 и 4 в их в сжатом положении герметично установлен пережимной фекальный рукав 8. Внутри первой подвижной пережимной рамки 3 установлена первая силовая пружина 9.1 с первой подвижной пластинчатой опорой 5 на свободный конец второй подвижной пережимной рамки 4. Внутри второй подвижной пережимной рамки 4 установлена вторая силовая пружина 9.2 и вторая подвижная пластинчатая опора 6. Направляющее устройство 12 для подвижных рамок 3 и 4 содержит по два боковых продольных шипа 12.1, установленных симметрично с каждой из боковых сторон внутренней поверхности корпуса 1 для уменьшения поперечной флюктуации подвижных рамок 3 и 4. Между боковыми продольными шипами 12.1 установлен центральный продольный шип 12.2 для уменьшения продольной флюктуации подвижных рамок 3 и 4. В боковой поверхности корпуса 1 установлен штуцер 10 вакуумирования полости корпуса 1 клапана. Штуцер 10 вакуумирования полости корпуса 1 клапана выполнен быстро съёмным. Подвижные крышки 2.1 и 2.2 снабжены направляющими 9.3 для силовых пружин 9.1 и 9.2. Направляющие 9.3 для силовых пружин 9.1 и 9.2 выполнены в виде цилиндрических выступов с диаметром, меньшим внутреннего диаметра пружин 9.1 и 9.2.
Описание в динамике.
Клапан работает следующим образом.
В исходном состоянии рамки 3 и 4 находятся в состоянии, показанном на фиг.3.
При создании через штуцер 10 с помощью внешней вакуумной системы (на чертежах не показана) вакуума в герметичном корпусе 1, по действием перепада давления внутри и снаружи герметичного корпуса 1 мембраны 7.1 и 7.2 прогибаются (втягиваются) внутрь герметичного корпуса 1, сжимая пружины 9.1 и 9.2 и перемещают подвижные рамки 3 и 4 навстречу друг другу, освобождая пережимной фекальный рукав 8. Под действием перепада давления, пережимаемый фекальный рукав 8. раскрывается, обеспечивая беспрепятственное протекание потока жидкой среды.
При снятии вакуума (уравнивании давления внутри корпуса 1 с давлением внешней среды) рамки 3 и 4 вновь раздвигаются под действием пружин 9.1 и 9.2 и фекальный рукав 8 вновь пережимается, останавливая поток жидкой среды.
Далее циклы повторяются необходимое количество раз.
Промышленная применимость
Полезная модель разработана на уровне опытного образца клапана с вакуумным управлением для сантехнического оборудования железнодорожного транспорта. Испытание клапана в лабораторной туалетной системе показали увеличенное время работы на отказ по сравнению с известными клапанами и рекомендованы к серийному производству, как более высокие по надежности, для использования в вакуумных туалетных системах железнодорожного транспорта.