КОНЦЕВОЙ УЗЕЛ РАДИАТОРНОГО ЭЛЕМЕНТА

Полезная модель относится к производству алюминиевых радиаторов, в частности к устройству концевых частей радиаторных элементов.
Известна заглушка для радиаторных элементов, пригодная для герметичного соединения с концевой частью радиаторного элемента, содержащая втулку, пригодную для завинчивания на упомянутой концевой части; запирающее средство, соединенное с втулкой и пригодное для обеспечения затягивания втулки на упомянутой концевой части, при этом запирающее средство содержит хомут, пригодный для образования упора для ввода заглушки в концевую часть, причем хомут содержит захватные элементы, пригодные для обеспечения захвата и завинчивания заглушки на концевую часть, заглушка содержит крышку, способную соединяться с хомутом таким образом, чтобы закрывать упомянутые захватные элементы (патент ЕА 015410, 2009).
Известный концевой узел радиатора сложен в изготовлении, требует использования резьбового соединения, которое не обеспечивает надежную эксплуатацию радиаторного элемента и требует периодического обслуживания для восстановления герметичности соединения.
Известен нагревательный элемент радиатора, содержащий корпус, снабженный внутренней камерой для циркуляции воды и имеющая трубчатую концевую часть, штекер, который закрывает отверстие нижней концевой части путем механического соединения с ней, по крайней мере одно уплотнительное кольцо, установленное между штекером и концевой частью; концевая часть имеет радиальную наружную манжету вокруг отверстия, имеющей пару параллельных плоских и противоположных граней, штекер механически прикреплен к воротнику, который образован отогнутыми концами нижней концевой части; штекер механически прикреплен к воротнику с помощью пары параллельных, плоских, противоположных фиксирующих поверхностей, которые обращены друг к другу и перпендикулярно к продольной оси радиатора и по оси охватывает и сжимает воротник (патент ЕР 2459950, 2015).
Известные концевые узлы радиаторного элемента снабжены заглушками, которые не требуют резьбового соединения для их посадки. Это должно обеспечивать надежную эксплуатацию радиатора. Вместе с тем, известный концевой узел радиаторного элемента довольно сложен в изготовлении и сборке за счет наличия на концевом участке воротника сложной формы.
Известен радиаторный элемент, который содержит крышку, гидравлически герметично закрепленную к концу элемента радиатора, и втулку, герметично ассоциируемую с указанной крышкой, втулка содержит соединительную часть, пригодную для соединения с указанным концом, а крышка содержит уплотнение. Крышка выполнена с днищем, имеющим кольцевые канавки по краям для размещения уплотнительного элемента, выполненного в виде мембраны, заглушка в центральной части имеет изгиб, обращенный в сторону конца радиатора, диаметр открытой части крышки меньше диаметра заглушки (патент ЕР 2021722, 2009).
Наиболее близким к предлагаемому является элемент радиатора, через которую протекает жидкий теплоноситель, указанный элемент имеет открытую торцевую часть, запорную заглушку, герметично закрепленную к открытой торцевой части, запорная заглушка включает в себя закрывающую часть, хотя бы частично вставленную в данную открытую торцевую часть, а также крепежное кольцо, хотя бы частично загнутое вокруг передней кромки открытой торцевой части. Между открытой торцевой частью и запорной заглушкой находится гидравлическое уплотнение, которое крепится к открытой торцевой части посредством соединения соответствующей формы. Гидравлическое уплотнение включает в себя в сборе мембрану с краевым выступом, мембрана соприкасается с закрывающей частью запорной заглушки, а краевой выступ образует собой утолщение по периметру указанной мембраны. Данный краевой выступ зажимается между запорной заглушкой и открытой торцевой частью и обеспечивает герметичность запорной заглушки (заявка BS-2014-A-95, 2015).
Известные концевые узлы также не требуют резьбового соединения с заглушкой для ее посадки на концевую часть радиаторного элемента. Однако, как показала практика сборки радиаторов, наличие изогнутой поверхности заглушки с кольцевыми канавками, посредством которых заглушка частично вставляется в открытую концевую часть радиаторного элемента приводит к тому, что в процессе сборки радиатора уплотнительный элемент в виде эластичной мембраны деформируется и рвется. В основном, это может быть связано с тем, что трубчатые концевые элементы при нагревании взаимодействуют, деформируют и рвут эластичную мембрану уже в процессе сборки. В результате в процессе эксплуатации соединение радиаторного элемента начинает протекать, т.е. теряет герметичность.
Задача полезной модели - повышение надежности герметизации концевых трубчатых частей радиаторного элемента за счет исключения риска порыва мембраны в процессе сборки концевого узла радиаторного элемента.
Технический результат - повышение надежности герметизации соединения заглушки с концом патрубка радиатора в процессе его сборки.
Поставленная задача решается тем, что заявляется концевой узел радиаторного элемента, представляющий собой трубчатый элемент для протекания жидкого теплоносителя, содержащий патрубок с открытой торцевой частью, снабженной запорной заглушкой, герметично закрепленной на патрубке со стороны открытой торцевой части, запорная заглушка включает в себя закрывающую часть с крепежным краем в виде кольца, хотя бы частично загнутым вокруг патрубка со стороны открытой торцевой части и гидравлическим уплотнением в виде мембраны с краевым выступом, образующим утолщение по периметру мембраны, при этом края патрубка со стороны открытой торцевой части выполнены с буртиком, образующим в верхней части ступенчатый поясок, а в нижней части буртик выполнен со скосом и снабжен радиусным закруглением на конце, буртик выполнен с высотой, обеспечивающей возможность взаимодействия его образующей поверхности с закрывающей частью запорной заглушки таким образом, что ее крепежный край в виде кольца расположен выше ступенчатого пояска, а нижняя часть буртика взаимодействует с мембраной.
Патрубок имеет цилиндрическую форму. Запорная заглушка имеет закрывающую часть в форме усеченного конуса и крепежный край в виде кольца с диаметром, который меньше диаметра дна запорной заглушки. Запорная заглушка предпочтительно выполнена с плоским дном. В качестве материала изготовления запорной заглушки используют любой приемлемый для этих целей металл, предпочтительно сталь. В качестве мембраны используют эластичный уплотнительный материал, предпочтительно этилен-пропиленовый каучук марки EPDM, который выдерживает контроль по методике испытаний ГОСТ 32415-2013. Мембрана имеет утолщение по периметру и выполнена с такими размерами поверхности, которые соответствуют размеру поверхности дня заглушки. В процессе сборки конусообразная внутренняя поверхность закрывающей части запорной заглушки взаимодействует с конусообразной внешней поверхностью буртика, а в собранном состоянии поверхность скоса взаимодействует с утолщением по периметру мембраны. Поскольку контакт буртика с мембраной обеспечивается за счет взаимодействия утолщения мембраны по ее периметру со скосом буртика в нижней его части, а конец буртика выполнен с внешним и внутренним радиусным закруглением, постольку исключается повреждение целостности мембраны в процессе сборки. Выполнение крепежного края в виде кольца с диаметром меньше чем диаметр нижней части запорной заглушки, обеспечивает дополнительный технический результат - надежную фиксацию мембраны в полости запорной заглушки, т.е. при сборке радиатора это не позволяет мембране выпадать или каким-либо иным образом смещаться относительно заданного положения. Выполнение дна запорной заглушки предпочтительно плоским также обеспечивает дополнительный технический результат, достигаемый за счет плотного прилегания мембраны к дну, что исключает возможность деформации мембраны в процессе сборки. Наличие буртика на краю патрубка цилиндрической формы со стороны его открытой торцевой части, решает проблему центровки запорной заглушки в процессе ее установки на открытый торец патрубка, т.к. наличие скоса в нижней части буртика обеспечивает ему форму усеченного конуса, внешняя поверхность которого в процессе сборки заявляемого узла является направляющей для конусообразной закрывающей части запорной заглушки. Размещение крепежного края запорной заглушки в виде кольца выше ступенчатого пояска, образованного верхней частью буртика, позволяет обеспечить надежную фиксацию запорной заглушки, исключая возможность неосторожного сдавливания и разрыва мембраны в процессе автоматизированной сборки, а также разгерметизации запорной заглушки в процессе эксплуатации.
Заявляемая конструкция концевого узла радиаторного элемента позволяет обеспечить надежную герметизацию и длительный срок эксплуатации радиатора за счет исключения возможности повреждения мембраны в процессе автоматизированной сборки, а, следовательно, исключается возможность контакта запорной заглушки с теплоносителем. Кроме того, заявляемый технический результат достигается тем, что в процессе сборки обеспечивается надежное удержание запорной заглушки в процессе эксплуатации за счет обжима крепежного края в виде кольца запорной заглушки выше линии ступенчатого пояска буртика.
Сравнение заявляемого устройства с прототипом позволяет выявить следующие отличительные признаки:
- края патрубка со стороны открытой торцевой части выполнены с буртиком, образующим в верхней части ступенчатый поясок,
- в нижней части буртик выполнен со скосом и снабжен радиусным закруглением на конце,
- буртик выполнен с высотой, обеспечивающей возможность взаимодействия его образующей поверхности с закрывающей частью запорной заглушки таким образом, чтобы ее крепежный край в виде кольца был расположен выше ступенчатого пояска, а нижняя часть буртика взаимодействует с мембраной.
Вышеуказанные отличительные признаки позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».
Заявляемый концевой узел радиаторного элемента может быть изготовлен известными способами с использованием известных материалов, решает актуальную проблему промышленного изготовления надежных в эксплуатации радиаторов с герметичными соединениями. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «промышленная применимость».
Заявляемый концевой узел радиаторного элемента иллюстрируется следующим примером конкретного выполнения, но не ограничивается им.
На Фиг. 1 показано заявляемое устройство в сборе.
На Фиг. 2 показан патрубок заявляемого устройства.
На Фиг. 3 показана запорная заглушка заявляемого устройства.
На Фиг. 4 показана мембрана заявляемого устройства.
Заявляемое устройство состоит из патрубка 1 цилиндрической формы, снабженного буртиком 2, образующим ступенчатый поясок в верхней части, в нижней части буртик 2 имеет скос 3, а конец 4 буртика 2 выполнен с радиусным закруглением. В нижней части буртика 2 скос 3 и конец 4 взаимодействуют с мембраной 5, которая снабжена утолщением 6 по периметру. В центральной части мембрана 5 имеет толщину 0,8 мм, толщина мембраны в месте утолщения составляет 1,0 мм. Мембрана 5 укладывается на дно запорной заглушки 7, выполненной из металла. Дно запорной заглушки 7 выполнено плоским. Запорная заглушка 7 имеет закрывающую часть 8, образующая поверхность которого имеет форму усеченного конуса с радиусным закруглением с дном запорной заглушки 7. В верхней части запорная заглушка имеет крепежный край в виде кольца 9, выполненный с возможностью взаимодействия с поверхностью патрубка 1 в непосредственной близости от ступенчатого пояска буртика 2.
На дне запорной заглушки 7, изготовленной штамповкой из металлической заготовки, размещают мембрану 5, выполненную с размером, соответствующим размеру дна мембраны 5. Запорная заглушка 7 устанавливается на концевую часть буртика 2 следующим образом. Автоматический раздатчик подает запорную заглушку 7 в обжимную цангу, при движении пневматического цилиндра в сторону концевой части радиатора 10 с патрубком 1, запорная заглушка 7 ориентируется таким образом, что оси запорной заглушки 7 и патрубка 1 совпадают, при этом закрывающая часть 8 и крепежный край в виде кольца 9 заходит на конусообразную часть буртика 2, образованную скосом 3, а его конец 4 с радиусным закруглением упирается в утолщение 6 по периметру мембраны 5. Крепежный край в виде кольца 9 обжимается вокруг патрубка 1 посредством цанги (не показана).
Заявляемая конструкция концевого узла радиаторного элемента обеспечивает правильную ориентацию запорной заглушки относительно патрубка радиатора, исключает выпадение или иное смещение мембраны в полости запорной заглушки, а также обеспечивает ее целостность при подаче с автоматического раздатчика. Отсутствие возможности попадания влаги на тело запорной заглушки и герметичность соединения, как в процессе сборки радиатора, так и в процессе его эксплуатации, увеличивает срок надежной эксплуатации радиатора.