ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
SAFETY DEVICE

Изобретение относится к предохранительным устройствам для аппаратов, работающих под давлением.
Известно предохранительное устройство для ограничения давления жидкости (заявка Великобритании №1413396, МПК F16K17/16, опубл. 12.11.75), содержащее разрывную мембрану и цилиндрический полый режущий инструмент с наклонной режущей кромкой.
Недостатком этого устройства является то, что режущий инструмент не сможет обеспечить полного разрушения мембраны, выполненной из эластичного материала (резина, фторопластовая пленка), при малой энергии хлопка.
Известно предохранительное разгрузочное устройство (заявка Великобритании №1596905, МПК F16K17/16, опубл. 03.09.81) (прототип), состоящее из обратновыгибаемого диска и опорного элемента с кольцевой режущей кромкой, через отверстие внутри которой проходит оторванная часть диска. По диагонали диска проходит пластинчатый ловитель.
2
Недостатком данного устройства является его неэффективная работа при малых давлениях (до 0,07 кгс/см) в аппарате. Режущая кромка данного устройства не обеспечивает полного и равномерного разрезания эластичной мембраны при малых давлениях. При контакте режущей кромки с эластичной мембраной происходит накалывание мембраны на режущую кромку. Дальше происходит частичный сброс давления и прекращение разрезания мембраны из-за того, что эластичная мембрана в точке контакта с режущей кромкой уплотняет собой место прокола. В результате данное устройство не обеспечивает полного сброса давления.
2
Цель изобретения - обеспечить полное и равномерное разрезание эластичной мембраны при малых давлениях (0,07 кгс/см и ниже) для надежного срабатывания устройства.
Данная цель достигается тем, что в предохранительном устройстве, содержащем обратновыгибаемую мембрану и режущий элемент, снабженный кольцевой режущей кромкой, режущий элемент представляет собой поршень с уплотняющими кольцами и конструктивными проточками, при этом устройство дополнительно снабжено противолежащим поршню полым режущим инструментом, расположенным коаксиально мембране, причем режущая кромка инструмента выполнена в виде несимметрично расположенных зубьев и прилегает к мембране.
На фиг.1 показан общий вид предлагаемого устройства, на фиг.2 -разрез А-А фиг.1.
Устройство содержит корпус 1 (см. фиг.1) и прикрепленный к нему корпус 2, снабженные соответственно ответными фланцами 3 и 4. Между корпусом 1 и корпусом 2 зажата обратновыгибаемая мембрана 5, отформованная из эластичного материала.
В корпусе 1 расположен поршень 6 с кольцевой режущей кромкой 7 и конструктивными проточками 8 (см. фиг.2). Уплотнение между корпусом 1 (см. фиг.1) и поршнем 6 достигается установкой уплотняющих колец 9.
В перемычке 10 корпуса 2 крепится полый режущий инструмент 11, расположенный коаксиально мембране 5. Режущая кромка 12 инструмента 11 прилегает к мембране 5 и выполнена в виде несимметрично расположенных зубьев. Это необходимо для того, чтобы эластичная мембрана не срезалась режущим инструментом по контуру, а лишь прокалывалась им и отгибалась в месте отсутствия режущей кромки. В случае симметрично расположенных зубьев эластичная мембрана при срезании будет перекрывать внутреннюю полость режущего инструмента и препятствовать стравливанию воздуха.
Фиксация режущего инструмента 11 в заданном положении осуществляется при помощи гайки 13.
Устройство работает следующим образом.
б
в
б
в
При повышении давления в защищаемом аппарате поршень 6 начинает двигаться вверх, а мембрана 5 теряет устойчивость, «хлопает» и накалывается на режущую кромку 12. Режущая кромка 12 прорезает мембрану 5, в результате чего полостьи полость  (полости корпусов 1 и 2) сообщаются между собой, что позволяет поршню 6 двигаться дальше под действием давления. Продолжая двигаться, поршень 6 кольцевой режущей кромкой 7 срезает мембрану 5 по всему периметру. Поршень 6 продолжает двигаться до тех пор, пока полость(корпуса 1) не соединиться с полостью(корпуса 2) конструктивной проточкой 8. Срезанная мембрана 5 остается на режущем инструменте 11, который в предлагаемом устройстве совмещает функции режущего инструмента и ловителя.
Таким образом, предлагаемое устройство гарантирует полное и равномерное разрезание эластичной мембраны при малой энергии хлопка и тем самым обеспечивает надежное срабатывание устройства.