RU4149U1

RU4149U1 - ACTUATOR FOR NORMALLY CLOSED VALVE

Info

Publication number: RU4149U1
Application number: RU95107700/20U
Authority: RU
Inventors: Леонид Александрович Полонский
Original assignee: Леонид Александрович Полонский
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1997-05-16

Abstract

1. Привод для нормально закрытого клапана, содержащий корпус, мембрану, предназначенную для взаимодействия с запорным элементом клапана и вмонтированную в корпус с образованием подмембранной полости, заполненной управляющей средой, и средство регулировки давления среды, отличающийся тем, что в качестве управляющей среды использована несжимаемая жидкость, а средство регулировки ее давления выполнено в виде камеры, полость которой объединена с подмембранной полостью в герметичное целое, полностью заполненное жидкостью, педального механизма и передаточного элемента, выполненного с возможностью взаимодействия с педальным механизмом и с жидкостью.2. Привод по п.1, отличающийся тем, что мембрана выполнена выпукло-вогнутой из упругого эластомера.3. Привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что передаточным элементом является корпус камеры, выполненный из упругого эластомера и установленный под рабочим концом педали педального механизма.4. Привод по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что полость камеры объединена с подмембранной полостью посредством гибкого шланга.1. The actuator for a normally closed valve, comprising a housing, a membrane designed to interact with the valve shutoff element and mounted in the housing to form a submembrane cavity filled with a control medium, and a medium pressure adjustment means, characterized in that an incompressible liquid is used as the control medium and the means for adjusting its pressure is made in the form of a chamber, the cavity of which is combined with the submembrane cavity into a sealed whole, completely filled with liquid, of the pedal fur ism and the transmission element, adapted to cooperate with a pedal mechanism and zhidkostyu.2. The drive according to claim 1, characterized in that the membrane is made convex-concave from an elastic elastomer. The drive according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission element is a camera body made of an elastic elastomer and installed under the working end of the pedal of the pedal mechanism. The drive according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that the cavity of the chamber is combined with the submembrane cavity through a flexible hose.

Description

ПРИВОД ДЛЯ НОРМАЛЬНО ЗАКРЫТОГО КЛАПАНАACTUATOR FOR NORMALLY CLOSED VALVE

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к машиностроению, касается приводов клапанов и может найти преимущественное применение для управления клананами водопроводных и газовых крапов бытового назначения.The invention relates to mechanical engineering, for valve actuators and may find primary use for controlling clans of plumbing and gas stoves for domestic use.

Уровень техникиState of the art

Известен гидравлический привод клапана, содержащий, как и изобретение, корпус с установленным в нем элементом, предназначенным для взаимодействия с клапаном, и средство регулировки давления управляющей жидкости (Авторское свидетельство СССР № 699209, 1977г.).Known hydraulic valve actuator containing, like the invention, a housing with an element installed in it, designed to interact with the valve, and means for adjusting the pressure of the control fluid (USSR Author's Certificate No. 699209, 1977).

Однако данный клапап, предназначенный для управления клапанами двигателей внутреннего сгорания, отличается сложностью и спепификой конструкпии, обуславливающей ее непригодность для управления клапанами в бытовых водопроводных и газовых кранах.However, this valve, designed to control valves of internal combustion engines, is distinguished by the complexity and specificity of the design, which makes it unsuitable for controlling valves in domestic water and gas valves.

Известен также привод для нормально закрытого клапана бытового водопроводного крапа, содержащий, как и изобретение, корпус и педальный механизм, с помощью которого запорный элемент клапана может перемещаться в положение открыто (Авторское свидетельство СССР № 1030608, 1980г.).Also known is a actuator for a normally closed valve of a domestic water pipe, containing, like the invention, a housing and a pedal mechanism with which the valve locking element can be moved to the open position (USSR Author's Certificate No. 1030608, 1980).

МПКб F16K 31/12, 31/62MPKb F16K 31/12, 31/62

элементов и значительной материалоемкостью. Исполнительным элементом этого привода является качающаяся штанга, что обуславливает необходимость размещения крана на проходном тройнике трубопровода непосредственно в зоне ног умывающегося. Поэтому умываться человек может лишь холодной водой. Разместить же кран с таким ножным управлением после смесителя горячей и холодной воды не представляется возможным.elements and significant material consumption. The actuating element of this drive is the swinging rod, which necessitates the placement of the crane on the tee of the pipeline directly in the area of the feet of the wash. Therefore, a person can only wash with cold water. It is not possible to place a tap with such foot control after a hot and cold water mixer.

Аналогом, наиболее близким к изобретению, является привод для нормально закрытого клапана, содержащий как и изобретение, корпус, мембрану, предназначенную для взаимодействия с запорным элементом кланана и вмонтированную в корпус с образованием подмембранной полости, заполненной унравляющей средой, и средство регулировки давления среды (Авторское свидетельство СССР № 227026, 1967г.).The analogue closest to the invention is a drive for a normally closed valve, containing, like the invention, a housing, a membrane designed to interact with the clan’s locking element and mounted in the housing to form a submembrane cavity filled with an etching medium, and means for adjusting the medium pressure (Copyright USSR certificate No. 227026, 1967).

Средство регулировки давления управляющей среды в данном приводе выполнено в виде электромагнита, с помощью которого воздействуют на элемент, перекрывающий магистраль, связывающую подмембранную нолость с внещним источником сжатого газа. Это сложное известное устройство привода, разработанное исключительно для промышленных нужд, неприменимо в санитарно-технических и газовых кранах бытового назначения.The means for adjusting the pressure of the control medium in this drive is made in the form of an electromagnet, with the help of which they act on an element that overlaps the highway connecting the membrane membrane with an external source of compressed gas. This complex known drive device, designed exclusively for industrial needs, is not applicable in sanitary and gas faucets for domestic use.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание простого по конструкции и в управлепии привода для нормально закрытого клапапа, пригодного кThe problem to which the present invention is directed, is the creation of a simple in design and in control of the drive for a normally closed valve, suitable for

повсеместному использованию в составе санитарпо-технического и газового оборудования бытового назначения.the widespread use of sanitary equipment and gas equipment for domestic use.

Достижение этого обеспечивается благодаря тому, что в приводе для пормально закрытого клапана, содержащем корпус, мембрану, предназначенную для взаимодействия с запорным элементом кланана и вмонтированную в корпус с образованием нодмембранной полости, заполненной управляющей средой, и средство регулировки давления среды, согласно изобретению, в качестве управляющей среды использована песжимаемая жидкость, а средство регулировки ее давления выполнено в виде камеры, полость которой объединена с нодмембранной нолостью в герметичное пелое, полностью заполненное жидкостью, педального механизма и нере даточного элемента, выпо л пенного с возможностью взаимодействия с педальным механизмом и с жидкостью.This is achieved due to the fact that in the actuator for a terminally closed valve containing a housing, a membrane designed to interact with the clan’s locking element and mounted in the housing to form a nodmembrane cavity filled with a control medium, and a medium pressure adjusting means according to the invention, as a control fluid was used a compressible fluid, and the means for adjusting its pressure was made in the form of a chamber, the cavity of which is combined with a nodmembrane cell in a sealed A hollow, completely filled with liquid, pedal mechanism and a redundant element filled with the possibility of interaction with the pedal mechanism and with the liquid.

Для повыщения долговечности нривода целесообразно мембрану выполнить выпукло-вогнутой из упругого эластомера.To increase the longevity of the drive, it is advisable to make the membrane convex-concave from an elastic elastomer.

Для достижения повышенной технологичности конструкции привода в сочетании с мипимизацией числа его комплектующих деталей желательно, чтобы передаточным элементом являлся бы корпус камеры, выполненный из упругого эластомера и установленный под рабочим концом педали педального механизма.To achieve increased manufacturability of the drive design in combination with the maximization of the number of its component parts, it is desirable that the transmission element would be a camera body made of an elastic elastomer and installed under the working end of the pedal of the pedal mechanism.

Для достижения универсальности монтажа изобретенного привода вне зависимости от местонахождения управляемого им клапана целесообразно полость камеры объединять с подмембранной полостью носредством гибкого щланга.To achieve universality of installation of the invented actuator, regardless of the location of the valve controlled by it, it is advisable to combine the chamber cavity with the submembrane cavity by means of a flexible hose.

Перечень фигур чертежейList of drawings

Фиг.1 и фиг.2 иллюстрируют наилучший вариант исполнения изобретенного нривода для нормально закрытого ленесткового клапана, установленного на выходе водопроводной бытовой сети после смесителя горячей и холодной воды. На фиг.1 показан в разрезе нормально закрытый клапан с верхней частью управляющего привода, а на фиг.2 изображен схематично внешний вид нижней (педальной) части привода. 1 - корпус, 2 - мембрана, 3 - стакан, 4 - подмембранная полость, 5 - штуцер с оливкой, 6 гибкий шланг, 7 - камера, 8 - педаль, 9 - основание педального механизма, 10 - опоры, И - ось, 12 - палец, 13 - пружина, 14 стакан со сферическим дном, 15 - запорный элемент лепесткового клапана, 16 - шток клапана, 17 - пластина-седло клапана, 18 верхняя нерфорированная нластина, 19 - пружина клапана, 20 герметизирующая прокладка.Figure 1 and figure 2 illustrate the best embodiment of the invented nrivod for a normally closed Lenestva valve installed at the outlet of the domestic water supply network after the hot and cold water mixer. Figure 1 shows in section a normally closed valve with the upper part of the control actuator, and figure 2 shows a schematic view of the lower (pedal) part of the actuator. 1 - body, 2 - membrane, 3 - glass, 4 - submembrane cavity, 5 - fitting with olive, 6 flexible hose, 7 - camera, 8 - pedal, 9 - base of the pedal mechanism, 10 - supports, I - axis, 12 - a finger, 13 - a spring, 14 a glass with a spherical bottom, 15 - a locking element of a flap valve, 16 - a valve stem, 17 - a valve seat plate, 18 upper non-perforated plate, 19 - a valve spring, 20 sealing gasket.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Привод содержит корпус 1, который может быть выполнен зацело с корпусом клапана в виде проходного тройника, как показано на фиг.1. Исполнительным элементом привода служит мембрана 2, выполненная из унругого эластомера, например, из резины выпукло-вогнутой формы. Мембрана 2 вмонтирована в корпус 1, например, с помощью завинчивающегося стакана 3 с образованием подмембранной герметичной полости 4. Стакан 3 снабжен штуцером 5 с оливкой, на которую плотно натянут гибкий, например, резиновый шланг 6, объединяющий в герметичное целое подмембранную полость с полостью камеры 7, корпус которой выпол/5 / feThe actuator includes a housing 1, which can be made integrally with the valve body in the form of a through tee, as shown in figure 1. The actuator is a membrane 2 made of elastomer elastomer, for example, from a convex-concave rubber. The membrane 2 is mounted in the housing 1, for example, by means of a screwed cup 3 with the formation of a submembrane sealed cavity 4. The glass 3 is equipped with a fitting 5 with olive, on which a flexible, for example, rubber hose 6 is tightly connected, integrating the submembrane cavity with the chamber cavity 7, the housing of which is polished / 5 / fe

нен также из упругого эластомера (резины). Корпус камеры 7 выполняет функцию передаточного элемента; внутренней своей поверхностью он взаимодействует с несжимаемой жидкостью водой, которой полностью заполнена подмембранная полость 4, шланг 6 и камера 7, а наружной поверхностью он взаимодействует с педальным механизмом - находится в контакте с рабочим концом недали 8 ножного педального механизма. Педальный механизм в данном приводе может иметь наипростейшее исполнение: основание 9 с двумя опорами 10, на которых посредством оси И закреплена педаль 8 с возможностью поворота ее в вертикальной плоскости, и с ограничителем хода рабочего конца педали, выполненным в виде пальца 12 с надетыми на него пружиной 13 сжатия и перевернутого стакана 14 со сферической наружной поверхностью дна. Резиновая камера 7, как показапо на фиг.2, размеш;ается на основании 9 под рабочим концом педали 8. В данном приводе управляющей средой является вода, а средством регулировки ее давления - педальный механизм в сочетании с камерой 7, резиновый корнус которой вынолняет функцию передаточного элемента, т.е. элемента, который механические перемещения педали преобразует в изменения давления управляющей жидкости, воспринимаемые исполнительным элементом, т.е. резиновой мембраной 2, которая предназначена для взаимодействия с запорным элементом 15 лепесткового клапана. Это взаимодействие обеспечивается посредством опирания на мембрану в срединной ее части нодпружиненного штока 16, противоположпый конец которого жестко связан с запорным элементом 15 посредством резьбового соединения. Седло клапана выполнено в виде перфорированной первой пластины 17. Верхняя перфорированная пластина 18 , ввинченная также, как иalso made of elastic elastomer (rubber). The camera body 7 performs the function of a transmission element; with its inner surface it interacts with an incompressible fluid with water, which completely filled the submembrane cavity 4, hose 6 and chamber 7, and with its outer surface it interacts with the pedal mechanism - it is in contact with the working end of the foot pedal mechanism 8. The pedal mechanism in this drive can have the simplest execution: the base 9 with two supports 10, on which the pedal 8 is mounted via the And axis with the possibility of turning it in the vertical plane, and with a travel stop of the working end of the pedal, made in the form of a finger 12 worn on it a compression spring 13 and an inverted cup 14 with a spherical outer surface of the bottom. The rubber chamber 7, as shown in Fig. 2, is flexible; it is mounted on the base 9 under the working end of pedal 8. In this drive, the control medium is water, and the means for adjusting its pressure is the pedal mechanism in combination with chamber 7, the rubber corne of which fulfills the function transmission element i.e. element that converts the mechanical movement of the pedal into pressure changes of the control fluid, perceived by the actuator, i.e. rubber membrane 2, which is designed to interact with the locking element 15 of the flap valve. This interaction is ensured by supporting the membrane in its middle part of the spring-loaded rod 16, the opposite end of which is rigidly connected to the locking element 15 by means of a threaded connection. The valve seat is made in the form of a perforated first plate 17. The upper perforated plate 18, screwed in as well as

пластина - седло 17, во входной патрубок корпуса 1, служит для регулировки рабочего усилия пружины 19 пормальпо закрытого лепесткового клапана. Шток 16 установлен в пентральном отверстии пластины - седла 17 с возможностью возвратно-поступательного перемещения и герметизирован прокладкой 20.the plate is a saddle 17, in the inlet pipe of the housing 1, serves to adjust the working force of the spring 19 of the Pormalpo closed flap valve. The rod 16 is installed in the center hole of the plate - saddle 17 with the possibility of reciprocating movement and sealed with a gasket 20.

Привод работает в составе данного клапана следующим образом.The actuator operates as part of this valve as follows.

На фиг.1 и фиг.2 показано исходное состояние системы клапан - нривод. Клапан нормально закрыт: резиновые лепестки запорного элемента 15 нерекрывают отверстия пластины - седла 17 благодаря первоначальному усилию, развиваемому частично сжатой пружиной 19, шток 16 находится в крайнем нижнем положении; привод клапана находится в нерабочем положении: пружина 13 разжата и стакан 14 находится в крайнем верхнем положении, педаль 8 наклонна по отношению к основанию 9, свободно опирается па сферу стакана 14 и лишь касается резиновой камеры 7, а выпуклость мембраны 2 направлена вниз; водопровод перекрыт и поэтому вода из него на выходной патрубок корпуса 1 не поступает даже тогда, когда открыты краны смесителя, установленного на входе клапана (смеситель па фиг.1 условно не показан).Figure 1 and figure 2 shows the initial state of the valve-actuator system. The valve is normally closed: the rubber petals of the locking element 15 do not open the plate openings - seats 17 due to the initial force developed by the partially compressed spring 19, the rod 16 is in its lowest position; the valve actuator is in the idle position: the spring 13 is released and the cup 14 is in its highest position, the pedal 8 is inclined with respect to the base 9, freely rests on the sphere of the cup 14 and only touches the rubber chamber 7, and the convexity of the membrane 2 is directed downward; the water supply is blocked and therefore water does not flow from it to the outlet pipe of the housing 1 even when the taps of the mixer installed at the valve inlet are open (the mixer in Fig. 1 is not shown conditionally).

При нажатии ногой на рабочий конец педали 8 происходит уменьшение объема полости резиновой камеры 7 и избыток управляющей среды выталкивается в подмембранную полость 4, повышая в ней давление; мембрана 2 занимает второе свое крайнее положение (выпуклостью вверх), шток 16 вместе с запорным элементом 15 клапана поднимается вверх, сжимая пружину 19 иWhen you press the foot on the working end of the pedal 8, the volume of the cavity of the rubber chamber 7 decreases and the excess control medium is pushed into the submembrane cavity 4, increasing the pressure in it; the membrane 2 occupies its second extreme position (bulge up), the rod 16 together with the locking element 15 of the valve rises, compressing the spring 19 and

3Sfof-i /0&3Sfof-i / 0 &

открывая отверстия пластины - седла 17; вода от смесителя поступает в полость корпуса 1 и на его выходной патрубок.opening the holes of the plate - saddle 17; water from the mixer enters the cavity of the housing 1 and its outlet pipe.

Отрегулировав нужную температуру воды на выходе, можно, не закрывая краны смесителя, быстро прервать выходную струю. Для этого достаточно отпустить рабочий конец педали 8: объем камеры 7 увеличится, куда устремится управляющая среда из подмембранной полости 4 и под действием пружины 19 шток 16 переместится вниз, а мембрана 2 займет исходное положение (выпуклостью вниз).By adjusting the desired temperature of the outlet water, it is possible, without closing the taps of the mixer, to quickly interrupt the outlet stream. To do this, it is enough to release the working end of pedal 8: the volume of the chamber 7 will increase, where the control medium will rush from the submembrane cavity 4 and, under the action of the spring 19, the rod 16 will move down, and the membrane 2 will take its initial position (convex down).

Таким образом, с помощью данного привода для нормально закрытого кланана, установленного на выходе смесителя горячей и холодной воды, обеспечивается экономный расход воды с единожды отрегулированной температурой. Благодаря ножному управлению приводом достигается высокая гигиеничность пользования водопроводом, а благодаря наличию гибкого шланга 6 достигается легкость и универсальность монтажа такой системы в любой зоне водопроводов как бытового, так и промышленного назначения. Выпукло-вогнутая форма резиновой мембраны 2 снособствует строгой фиксации двух ее положений (рабочее и нерабочее) и снижает ее повреждаемость при большом числе рабочих циклов.Thus, with the help of this drive for a normally closed clan installed at the outlet of the hot and cold water mixer, an economical flow of water with a once regulated temperature is ensured. Thanks to the foot control of the drive, high hygiene of using the water supply is achieved, and thanks to the flexible hose 6, the ease and versatility of installing such a system in any area of water supply systems, both domestic and industrial, is achieved. The convex-concave shape of the rubber membrane 2 contributes to the strict fixation of its two positions (working and non-working) and reduces its damage with a large number of working cycles.

Минимум деталей, высокая технологичность их изготовления являются залогом высокой надежности компактной конструкции привода, равно пригодного и для управления нормально закрытым клапаном в газопроводной сети бытового назначения.The minimum of parts, the high manufacturability of their manufacture are the key to the high reliability of the compact design of the drive, which is equally suitable for controlling a normally closed valve in a domestic gas pipeline network.

Claims

1. The actuator for a normally closed valve, comprising a housing, a membrane designed to interact with the valve shutoff element and mounted in the housing to form a submembrane cavity filled with a control medium, and a medium pressure adjustment means, characterized in that an incompressible liquid is used as the control medium and the means for adjusting its pressure is made in the form of a chamber, the cavity of which is combined with the submembrane cavity into a sealed whole, completely filled with liquid, of the pedal fur ism and the transmission element, adapted to cooperate with a pedal mechanism and a fluid.

2. The drive according to claim 1, characterized in that the membrane is made convex-concave from an elastic elastomer.

3. The drive according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission element is a camera body made of an elastic elastomer and mounted under the working end of the pedal of the pedal mechanism.

4. The drive according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that the cavity of the chamber is combined with the submembrane cavity through a flexible hose.