ГАЗОВАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ АРМАТУРА
GAS CONNECTING VALVE

Область техники
Настоящее изобретение относится к газовой соединительной арматуре, которая служит для установления, со стороны своего входа, соединения со стационарным газопроводом и, со стороны выхода, для подсоединения газового соединительного штекера, в особенности шлангового газового штекера. При этом в корпусе находится запорное устройство, которое при подсоединении газового соединительного штекера освобождает внутренний проход для газа только после обеспечения внешней герметичности.
Уровень техники
Газовая соединительная арматура служит для установления соединения между стационарным газопроводом и газовым прибором, таким как, например, бытовая газовая печь, сушилка для белья или гриль. С помощью газовой арматуры может легко осуществляться соединение потребителя газа с газопроводом.
Такая газовая соединительная арматура описана в патентном документе ФРГ №10061653 С1. Она состоит из основного корпуса с выполненным за одно целое с ним входным штуцером для установления жесткого соединения со стационарным газопроводом, ввинченного в основной корпус выходного штуцера и монтажной панели, которая прикреплена винтами к основному корпусу и охватывает наружную окружную поверхность выходного штуцера с определенным кольцевым зазором, в который вставляется газовый соединительный штекер. Кроме того, монтажная панель крепится к стене и служит настенной опорой газовой соединительной арматуры. На монтажной панели укреплена крышка, которая при вынутом газовом соединительном штекере закрывает кольцевой зазор или соединительное отверстие выходного штуцера с помощью заслонки.
Для использования газовой соединительной арматуры, в особенности в наружной области, желательно для повышения безопасности, чтобы газопровод можно было дополнительно перекрывать вручную. Кроме того, необходимо предотвратить возможность вывода или ввода газового соединительного штекера, когда газопровод открыт вручную. Известная газовая соединительная арматура описанного типа не обеспечивает указанных возможностей.
Для удовлетворения этих требований обычно в газопровод вставляется шариковый клапан, известный сам по себе, но модифицированный для данных целей. Так, на своем выходном конце шариковый клапан снабжается не резьбой, как обычно, а штекерным гнездом для газового соединительного штекера.
Это штекерное гнездо снабжено стопорными шариками, которые подвижно размещены в радиальных сверлениях на окружной периферии газового выхода таким образом, что с помощью удерживающей втулки, подвижной в осевом направлении, они могут перемещаться в радиальном направлении. В зависимости от своего положения эти стопорные шарики допускают ввод/удаление газового соединительного штекера или препятствуют ему. Кроме того, приводной элемент шарикового клапана выполнен таким образом, что при открытом клапане удерживающая втулка занимает положение, соответствующее стопорному положению шариков.
Дополнительно внутри шарикового клапана встроен запорный клапан, который открывается при вводе газового соединительного штекера.
Недостаток решения заключается в том, что газовое выходное отверстие не закрыто, так что не обеспечена защита от проникновения внутрь посторонних тел. Кроме того, данное решение непригодно для скрытой проводки коммуникаций, а внешний вид газовой соединительной арматуры не отвечает желательному для использования на видных местах в жилых помещениях.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании газовой соединительной арматуры указанного типа, обеспечивающей возможность быстрого подсоединения и отсоединения газового соединительного штекера. При этом подсоединение и отсоединение должны быть возможны только в том случае, когда дополнительный запорный клапан закрыт вручную. Кроме того, газовая соединительная арматура должна обеспечивать защиту от проникновения посторонних тел при отсоединенном газовом соединительном штекере. Далее газовая соединительная арматура должна быть пригодна для скрытой проводки коммуникаций, а ее внешний должен быть приемлемым для использования на видных местах в жилых помещениях.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет того, что корпус имеет опорный участок для переключателя, снабженного, с одной стороны, переключающим профилем, в который упирается своим одним концом толкатель, установленный в основном корпусе корпуса, причем другой конец толкателя соединен с тарелкой запорного клапана, расположенного в газопроводной полости основного корпуса таким образом, что запорный клапан может устанавливаться переключателем в открытое или закрытое положение. С другой стороны, переключатель соединен со стопорным устройством, посредством которого предотвращается перемещение ввода/вывода газового соединительного штекера, когда запорный клапан находится в своем открытом положении, и допускается его перемещение ввода/вывода, когда запорный клапан находится в своем закрытом положении.
В результате найдено решение, в котором устранены указанные недостатки известных решений уровня техники. Путем ручного привода в действие переключателя через посредство запорного клапана производится открытие или закрытие газопровода и одновременно соответствующее стопорение или отпирание газового соединительного штекера. При отсутствии вставленного газового соединительного штекера с помощью заслонки закрывается соединительное отверстие и предотвращается проникновение посторонних тел.
Дальнейшие предпочтительные примеры осуществления изобретения изложены в других пунктах формулы изобретения. Так, например, особенно целесообразна установка переключателя в монтажной панели.
В целях по возможности наиболее простого изготовления и монтажа особенно выгодно, чтобы толкатель был выполнен из двух частей в продольном направлении, при этом чтобы обе части были соединены друг с другом посредством пружинного элемента.
В особенно предпочтительном примере выполнения запирающий по направлению потока запорный клапан содержит тарелку клапана, которая установлена на толкателе с возможностью осевого перемещения и под действием силы пружины, действующей в направлении открытия, прижимается к упору, расположенному на толкателе. С учетом соответствующего выполнения пружины за счет этого может достигаться тот эффект, что приводимый вручную запорный клапан также автоматически закрывается при превышении предварительно заданной величины расхода, как это, например, может происходить при утечке в газопроводе, расположенном ниже по потоку. Таким образом, обеспечивается дальнейшее повышение безопасности.
Простое решение связанного с переключателем стопорного устройства для предотвращения вывода или ввода газового соединительного штекера при ручном открытии газопровода достигается в том случае, когда стопорное устройство выполнено в виде фиксирующей задвижки, установленной с возможностью перемещения перпендикулярно оси выходного штуцера, а также в том случае, когда оно выполнено в виде коромысла, точка поворота которого расположена между осью толкателя и осью выходного штуцера.
При этом целесообразно использование зажимного кольца, установленного на выходном штуцере с возможностью осевого перемещения и упирающегося под действием силы запорной пружины в стопорное устройство, которое содержит две симметрично расположенные ножки, причем с помощью внутреннего профиля зажимного кольца стопорные шарики, расположенные на окружной периферии выходного штуцера в радиальных сверлениях, могут известным образом посредством осевого перемещения зажимного кольца перемещаться в радиальном направлении, при этом ножки охватывают зажимное кольцо с образованием вилки таким образом, что продольное перемещение стопорного устройства вызывает осевое перемещение зажимного кольца.
При использовании фиксирующей задвижки в качестве стопорного устройства дальнейшее целесообразное решение состоит в том, что в окружной канавке выходного штуцера расположен проволочный элемент, имеющий две симметрично расположенные ножки, которые отогнуты в осевом направлении фиксирующей задвижки и входят в сужающийся направляющий конус фиксирующей задвижки. При этом на проволочном элементе надеты несколько кольцевых стопорных роликов, которые в зависимости от расстояния между ножками, определяемого направляющим конусом, и образуемого за счет этого диаметра части проволочного элемента, находящейся в канавке, выступают внутрь выходного штуцера через радиальные направляющие проточки, расположенные в дне канавки.
Краткий перечень чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения. На чертежах:
фиг.1 изображает в разрезе газовую соединительную арматуру в закрытом положении,
фиг.2 изображает газовую соединительную арматуру по фиг.1 на виде по стрелке А,
фиг.3 изображает газовую соединительную арматуру по фиг.2 во вскрытом состоянии,
фиг.4 изображает узел В на фиг.1,
фиг.5 изображает часть газовой соединительной арматуры на виде по стрелкам С-С на фиг.3,
фиг.6 изображает в разрезе газовую соединительную арматуру по фиг.1 в открытом положении,
фиг.7 изображает в разрезе газовую соединительную арматуру в закрытом положении во втором примере выполнения,
фиг.8 изображает газовую соединительную арматуру по фиг.1 на виде по стрелке D во вскрытом состоянии,
фиг.9 изображает во вскрытом состоянии газовую соединительную арматуру в третьем примере выполнения,
фиг.10 изображает часть газовой соединительной арматуры в разрезе по стрелкам Е-Е на фиг.9,
фиг.11 изображает часть арматуры на виде по стрелке F на фиг.10.
Осуществление изобретения
Газовая соединительная арматура по изобретению показана на фиг.1 в примере выполнения, предназначенном для скрытой внутренней установки. Она имеет сборный корпус 1, который образован основным корпусом 2, крышкой 3 и монтажной панелью 4, жестко соединенными между собой.
В основной корпус 2 ввинчены входной штуцер 5 и выходной штуцер 6. В данном примере выполнения входной штуцер 5 снабжен наружной резьбой для установления жесткого соединения газовой соединительной арматуры со стационарным газопроводом (не показан). Выходной штуцер 6 предназначен для приема газового соединительного штекера 57 соответствующих размеров. При этом входной штуцер 5 может быть выполнен в виде известного термического запорного устройства и поэтому здесь подробно не описывается.
Параллельно оси выходного штуцера 6 в основном корпусе 2 выполнено отверстие, которое сообщается с газопроводной полостью 7 и в котором может быть установлен запорный клапан 8, запирающий полость 7. Для этого в данном случае в корпус запрессовано кольцевое седло 9 запорного клапана 8. При этом используемый в данном примере выполнения запорный клапан 8, который будет подробно описан далее, одновременно имеет конструкцию предохранительного запорного устройства, которое автоматически закрывает газопроводную полость 7 при превышении определенной величины расхода газового потока.
Седло 9 показано на фиг.4 в разрезе в открытом состоянии клапана 8. С выходной стороны седло 9 снабжено радиальными спицами 44, которые равномерно разнесены по окружности и образуют центрально расположенную опору 10 для первой части 11 толкателя, состоящего из двух частей 11, 12, причем обе части соединены между собой с помощью пружинного элемента 13 с кинематическим замыканием соединения. На конце толкателя с входной стороны по направлению газового потока установлен упор 16, положение которого по длине толкателя предпочтительно может регулироваться для установки и регулировки расхода потока, от которого зависит закрытие клапана, как это будет описано далее. За упором 16 по направлению потока на толкателе установлена тарелка 15 клапана, подвижная в продольном направлении толкателя. Между тарелкой 15 клапана и упором 16 установлено кольцо 17 круглого сечения, служащее упругим уплотнительным элементом. Под действием пружины 18, опирающейся на спицы 44, тарелка 15 клапана прижимается в открытое положение к уплотнительному кольцу 17, а в закрытом положении она прилегает к упругому уплотнительному элементу, также выполненному в виде кольца 55 круглого сечения, помещенного в седле 9.
Часть 12 толкателя установлена подвижно в продольном направлении в сквозной крышке 19, закрывающей отверстие 14, при этом часть 12 проходит наружу с уплотнением в соединении со сквозной крышкой 19 (фиг.1). Посредством пружины 20, опирающейся в сквозной крышке 19, толкатель прижимается в направлении закрытия клапана 8.
Монтажная панель 4, также образующая часть корпуса 1, служит монтажной площадкой для крепления на схематично представленной ненесущей стенке 45, которая используется (для скрытой проводки коммуникаций) во многих случаях, в особенности в жилых помещениях, и к которой она крепится известным образом, например, посредством шурупов и дюбелей либо непосредственно, либо с помощью отдельной так называемой скрытой розетки. Втулка 21 окружает наружную поверхность выходного штуцера 6, выступающую из основного корпуса 2, с определенным зазором, как это будет подробно описано далее. С помощью, например, непоказанных винтов монтажная панель 4 прикрепляется к основному корпусу 2.
Выступающий внутрь основного корпуса 2 конец выходного штуцера 6 образует седло 22 для запорного устройства 23, запорное тело 24 которого установлено в основном корпусе 2 на направляющем элементе 25 подвижно вдоль оси выходного штуцера 6, а следовательно, и относительно седла 22. При этом запорное тело 24 подпружинено в направлении закрытого положения с помощью запорной пружины 26, которая одним концом опирается на внутреннюю стенку основного корпуса 2, а другим концом - на запорное тело 24. Для обеспечения газонепроницаемости служит кольцо 27 круглого сечения, установленное на запорном теле 24 и прижимающееся в запорном положении к седлу 22. Своим осевым продолжением 56 запорное тело выступает в выходной штуцер 6.
На дальнем от основного корпуса 2 конце выходной штуцер 6 снабжен несколькими радиальными сверлениями 28 (фиг.1, 7), которые распределены по окружной поверхности, но находятся в одной плоскости. В каждом сверлении 28 расположен стопорный шарик 29, частично выступающий в соединительное отверстие 30 выходного штуцера, причем выпадение стопорных шариков 29 предотвращается за счет уменьшения диаметра сверления 28 в направлении соединительного отверстия 30.
На выходном штуцере 6 установлено с возможностью осевого перемещения зажимное кольцо 31. Поворот зажимного кольца 31 предотвращается за счет того, что оно входит во втулку 21 с кинематическим замыканием. Как показано на фиг.3, для этого выбран восьмиугольный контур, во-первых, для упрощения изготовления зажимного кольца 31 и, во-вторых, для экономии требуемого конструктивного пространства. В осевом направлении зажимное кольцо 31 поджато запорной пружиной 32 (фиг.1). Своим внутренним профилем 33 зажимное кольцо 31 воздействует на стопорные шарики 29. В зависимости от положения зажимного кольца 31 стопорные шарики 29 могут либо удерживаться в своих сверлениях 28 таким образом, что соединительное отверстие 30 полностью свободно, либо они могут быть задавлены в сверления 28 настолько, что частично выступают в соединительное отверстие 30.
Монтажная панель 4, укрепленная на ненесущей стенке 45, снабжена желобком 46, который проходит по меньшей мере частично по периметру панели и предназначен для захода в него фиксаторов 48 на крышке 3, которая после своей установки закрывает монтажную панель 4.
Крышка 3 показана на фиг.2 на виде спереди. На передней стороне крышки 3 имеется продольное окно 49, причем за частью этого окна 49 находится соединительное отверстие 30 выходного штуцера 6, и сквозной проем 64 для переключателя 35, который будет подробно описан далее. Между крышкой 3 и монтажной панелью 4 расположена заслонка 51, установленная с возможностью перемещения в направлении своей длины.
На фиг.3 газовая соединительная арматура показана на виде спереди по фиг.2 со снятыми крышкой 3 и заслонкой 51. Как видно на чертеже, по обеим сторонам от соединительного отверстия 30 установлены направляющие 52 для пружин 53, которые имеют опору в монтажной панели 4 и своими другими концами воздействуют на заслонку 51 таким образом, что заслонка 51 закрывает область продольного окна 49, освобождающую соединительное отверстие 30 выходного штуцера 6 при отсутствии вставленного газового соединительного штекера 57.
Далее через проем 34 монтажной панели 4 выступает упомянутый ранее переключатель 35. Он установлен на опорных участках 36 монтажной панели 4 с возможностью поворота, причем ось поворота переключателя 35 находится в одной плоскости с продольной осью толкателя. На стороне, обращенной к основному корпусу 2, переключатель 35 имеет переключающий профиль 37, в который упирается носок толкателя 12. Переключающий профиль 37 имеет два участка 38, 39 фиксированного упора, расположенных таким образом, что запорный клапан 8 устанавливается либо в открытое, либо в закрытое положение. В целях по возможности наиболее простого изготовления и монтажа пружинный элемент 13 служит для того, чтобы компенсировать (выбирать) допуски между двумя частями 11, 12 толкателя.
На стороне, обращенной к выходному штуцеру 6, в переключателе 35 выполнено кулачковое гнездо 40, в котором помещен опорный элемент фиксирующей задвижки 41. На дальнем от переключателя 35 конце фиксирующей задвижки 41 имеются две симметрично расположенные ножки 42, которые охватывают зажимное кольцо 31 наподобие вилки и входят в направляющий профиль 43 на зажимном кольце 31 (фиг.1 и 5), так что продольное перемещение фиксирующей задвижки 41 вызывает осевое перемещение зажимного кольца 31. Простой пример осуществления такого устройства показан на фиг.5. Ножки 42 снабжены направляющими наконечниками 54, к которым под действием запорной пружины 32 прижимается направляющий профиль 43, выполненный в виде в виде скосов.
Далее будет описано действие газовой соединительной арматуры в представленном примере выполнения.
На фиг.1 газовая соединительная арматура показана в закрытом положении. При этом выходной штуцер 6 и соединительное отверстие 30 перекрыты заслонкой 51. Поскольку газовый соединительный штекер 57 не вставлен, запорное устройство 23 также закрыто. Переключатель 35 находится в закрытом положении, поэтому толкатель упирается в участок 39 фиксированного упора, а тарелка 15 клапана прижата одновременно к уплотнительному кольцу 55 круглого сечения в седле 9 и к уплотнительному кольцу 17 круглого сечения между этой тарелкой 15 и упором 16 (фиг.4), так что газопроводная полость 7 заперта. Под действием переключателя 35 через посредство гнезда 40 и фиксирующей задвижки 41 зажимное кольцо 31 находится в таком положении, что стопорные шарики 29 прилегают к внутреннему профилю 33 и освобождают соединительное отверстие.
В этом положении после смещения заслонки 51 против действия пружин 53 на достаточную величину для освобождения доступа к соединительному отверстию 30 в него может быть вставлен газовый соединительный штекер 57, который воздействует на осевое продолжение 56 и открывает запорное устройство 23. Затем при приводе в действие переключателя 35 толкатель 12 перемещается по переключающему профилю 37 на участок 38 фиксированного упора. Уплотнительное кольцо 17 на толкателе освобождает тарелку 15 клапана, открывая доступ для протечки между тарелкой 15 клапана и толкателем. При этом происходит выравнивание давления, и пружина 18 может переместить тарелку 15 клапана в открытое положение, устанавливая сообщение со стационарным газопроводом. Одновременно описанным выше образом зажимное кольцо 31 переводится в такое положение, что стопорные шарики 29 выступают в соединительное отверстие 30 и запирают газовый соединительный штекер, делая невозможным его удаление.
Для выполнения отсоединения нужно вначале привести в действие переключатель 35, что вызывает закрытие запорного клапана 8. Только после этого можно вынуть газовый соединительный штекер 57. Его удаление вызывает закрытие запорного устройства 23. После того, как газовый соединительный штекер 57 освобождает поджатую пружинами 53 заслонку 51, она закрывает соединительное отверстие 30. Газовая соединительная арматура вновь устанавливается в закрытое положение по фиг.1.
Если при вставленном газовом соединительном штекере 57 происходит разрыв шланга, это, помимо прочего, вызывает превышение запирающего расхода потока, который задается силой пружины 18, определяемой отрегулированным положением упора 16. В этом случае тарелка 15 клапана перемещается на толкателе против действия пружины 18 и запирает запорный клапан 8, действующий как предохранительное устройство.
В модификации примера выполнения газовой соединительной арматуры также используется зажимное кольцо 31, которое, как было описано выше, установлено на выходном штуцере с возможностью осевого перемещения и своим внутренним профилем определяет положение стопорных шариков 29.
Однако здесь в монтажной панели 4 на опоре 61 установлено с возможностью поворота коромысло 62, один конец которого входит в паз 63 зажимного кольца 31, а другое плечо взаимодействует с толкателем 12 (фиг.7 и 8). Само собой разумеется, что опора 61 может быть расположена на основном корпусе 2 и/или коромысло 62 может быть связано с переключателем 35.
Еще один пример выполнения газовой соединительной арматуры показан на фиг.9-11. В этом примере выполнения, который в остальном по существу соответствует описанным выше, выходной штуцер 6 в области своего дальнего от основного корпуса 2 конца снабжен окружной канавкой 14, в которой находится представленный на фиг.11 проволочный кольцевой элемент 47. Он имеет две параллельные отогнутые ножки 50, которые входят в воронкообразный направляющий конус 58 фиксирующей задвижки 41, в свою очередь имеющей опору, как и раньше, в кулачковом гнезде 40 переключателя 35. На круговой участок проволочного кольцевого элемента 47 надеты несколько стопорных роликов 59, - в данном примере выполнения три ролика. Эти стопорные ролики 59 помещены в радиальных направляющих проточках, проходящих во внутреннюю полость выходного штуцера 6. По монтажным соображениям эти направляющие проточки образованы осевыми прорезями 60 выходного штуцера 6.
Их действие аналогично действию эквивалентных элементов в описанных выше примерах выполнения.
В зависимости от глубины захода ножек 50 в воронкообразный направляющий конус 58 изменяются диаметр проволочного кольцевого элемента 47 и радиальное положение стопорных роликов 59 относительно продольной оси выходного штуцера 6. За счет этого достигается запирание вставленного газового соединительного штекера 57 при открытом запорном клапане 8.
Само собой разумеется, что газовая соединительная арматура по изобретению не ограничивается представленными примерами осуществления. Возможны различные изменения, модификации и комбинации элементов, не выходящие за пределы объема защиты изобретения.
Так, например, может быть изменено расположение и/или выполнение стопорных устройств. Число стопорных шариков 29 также может быть различным. Возможно также выполнение газовой соединительной арматуры в варианте так называемой открытой проводки.