Мембранный клапан и перекрывающий элемент для упомянутого клапана - RU2004139276A

Реферат

1. Мембранный клапан (5), который включает в себя корпус (1) клапана, состоящий из входного патрубка (3) и выходного патрубка (4), которые имеют искривленную форму и равные круглые сечения и сходятся друг с другом до выхода в проточную камеру жидкости и/или газа, которая содержит седло (106) клапана, по существу состоящее из уплощенной и слегка вогнутой поверхности контура (6) стыка двух патрубков (3, 4) на их противолежащих сторонах, причем эта камера разделена на две части относительно плоскости, параллельной к плоскости, касательной к нижней вершине седла (106) клапана, одна из частей этой камеры объединена с корпусом клапана (1) и с внешней стороны ограничена прижимным фланцем (101), тогда как другая часть состоит из крышки (2), герметично установленной на упомянутый корпус (1) клапана, причем эта крышка имеет аналогичный внешний прижимной фланец (102), кроме того предусмотрен перекрывающий элемент, состоящий из упругой мембраны (5), изготовленной из резины или подобного материала, которая имеет внешний уплотнительный фланец (105), зажатый между внешними фланцами (101, 102) упомянутых двух частей камеры, причем упомянутый фланец (105) соединен с центральной куполообразной выпуклой частью (305), выпуклость которой ориентирована в ненагруженном положении в направлении седла (106) клапана, и на вогнутой стороне мембраны (5), обращенной в направлении крышки, предусмотрено средство для прижатия мембраны к поверхности седла клапана (106) таким образом, что когда мембрана (5) прижата к упомянутой поверхности (106), перекрыт любой поток жидкости и/или газа от входного патрубка (3) к выходному патрубку (4), тогда как при поднятой мембране (5), деформированной в направлении крышки (2), разрешен свободный проход потока жидкости и/или газа, а поперечные сечения входного патрубка (3) и выходного патрубка (4) со стороны выхода в проточную камеру и у седла (106) клапана сплюснуты в направлении потока, то есть вдоль оси, которая соединяет центры концов двух патрубков - входного и выходного, выходящих в проточную камеру, и вытянуты в направлении поперек направления потока, в частности, имеют по существу эллиптическую форму, или во всяком случае вписываемую во внешний по существу прямоугольный прижимной фланец (101 с более длинной стороной, расположенной в направлении поперек потока, отличающийся тем, что внешний фланец (105) мембраны (5) имеет соответствующую прямоугольную форму, с вписанной в него центральной выпуклой частью (305) мембраны (5), которая состоит из элемента, имеющего форму сегмента эллипсоида или ему подобную, плоское сечение которого расположено так, чтобы соответствовать отверстию проточной камеры.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что от соответствующих внешних концов к концам, выходящим в проточную камеру, патрубки (3, 4) имеют поперечное сечение, которое постепенно расширяется в направлении поперек и перпендикулярно направлению потока, а также параллельно плоскости разделения между двумя частями (1, 2) камеры, и постепенно сужается в направлении, по существу совпадающем с радиусом изгиба каждого патрубка (3, 4) так, что отверстие проточной камеры на фланце (101) части камеры, являющейся частью корпуса (1) клапана, имеет форму, сплюснутую в направлении потока и вытянутую в направлении поперек упомянутого направления потока, в частности, имеет по существу эллиптическую форму, или во всяком случае вписываемую во внешний по существу прямоугольный прижимной фланец (101) с более длинной стороной, расположенной в направлении поперек потока, а внешний фланец (105) мембраны (5) имеет соответствующую прямоугольную форму с вписанной в него центральной выпуклой частью (305) мембраны (5), которая состоит из элемента, имеющего форму сегмента эллипсоида или ему подобную, плоское сечение которого расположено так, чтобы соответствовать отверстию проточной камеры.

3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что купол (305) выпуклой части мембраны (5) имеет одно или несколько усиливающих ребер (405, 505) для улучшения характеристик упругости купола (305) в диапазоне от положения, в котором он деформирован в направлении крышки (2), до нормального ненагруженного положения с выпуклостью, направленной в сторону седла (106) клапана, таким образом, чтобы предотвращать выгибание купола (305), когда он прижат к седлу (106) клапана.

4. Клапан по п.3, отличающийся тем, что по меньшей мере одно ребро (405) предусмотрено на вогнутой стороне купола (305) мембраны (5), обращенной в направлении крышки (2), которое ориентировано вдоль центральной более длинной оси упомянутого купола (305), или же на этой стороне могут быть выполнены по меньшей мере два пересекающихся ребра (405, 505), ориентированных вдоль более длинной оси и более короткой оси плоского сечения сегмента эллипсоида, образующего купол (305).

5. Клапан по п.4, отличающийся тем, что на вогнутой стороне купола (305) мембраны (5), обращенной в направлении крышки (2), предусмотрено несколько ребер (505), которые ориентированы в поперечном направлении, предпочтительно перпендикулярно к более длинной оси купола (305) и/или ориентированы вдоль более короткой оси купола (305), и которые могут быть равномерно разнесены или распределены неравномерно вдоль упомянутой более длинной оси и/или могут быть симметричны относительно нее или иметь не совпадающие положения с двух сторон упомянутой более длинной оси.

6. Клапан по п.1, отличающийся тем, что на вогнутой стороне купола (305) мембраны (5), обращенной в направлении крышки (2), предусмотрены по меньшей мере одна или более дополнительных пар ребер (505), которые расположены таким образом, что разделяют четыре квадранта, образованные ребром (405) вдоль более длинной оси и поперечным ребром (505) вдоль более короткой оси, на две или более частей, в то же время связывая середину купола (305) с дугообразной периферией купола (305).

7. Клапан по п.1, отличающийся тем, что на вогнутой стороне купола (305) мембраны (5), которая обращена в направлении крышки (2), предусмотрен центральный усиливающий элемент (605), в частности, имеющий круглую форму.

8. Клапан по п.7, отличающийся тем, что центральный усиливающий элемент (605) образован местными утолщениями частей стенки купола (305) мембраны (5).

9. Клапан по п.8, отличающийся тем, что купол (305) мембраны (5) имеет постоянную толщину, тогда как по меньшей мере некоторые из усиливающих ребер (405, 505) имеют толщину, которая постепенно увеличивается в направлении к центру купола (305).

10. Клапан по п.1, отличающийся тем, что предусмотрены средства (705, 402) для удерживания фланца (105) мембраны (5) по внешнему контуру таким образом, чтобы предотвратить его проскальзывание в плоскости прижимных фланцев (101, 102) крышки (2) и корпуса (1) клапана, а также выход из зазора между упомянутыми прижимными фланцами (101, 102).

11. Клапан по п.10, отличающийся тем, что упомянутые фиксирующие средства состоят из одного или нескольких фиксирующих зубьев, которые расположены по внешнему контуру фланца (105) мембраны (5) и выступают над поверхностью внешнего края фланцев (101, 102) корпуса клапана и/или крышки перпендикулярно относительно плоскости фланцев (101, 102).

12. Клапан по п.11, отличающийся тем, что упомянутые фиксирующие средства состоят из двух фиксирующих выступов (705), каждый из которых выполнен вдоль одной из более длинных сторон края фланца (105) мембраны (5), в частности, в зоне между двумя сквозными отверстиями (205), в которые вставлены штифты для удержания фланца (102) крышки (2) относительно фланца корпуса (1) клапана, причем каждое из этих отверстий (205) выполнено в одном из четырех углов фланца (105) мембраны (5), а выступы выступают над соответствующей поверхностью внешнего края фланца (101) корпуса (1) клапана перпендикулярно относительно плоскости упомянутого фланца (101).

13. Клапан по п.12, отличающийся тем, что упомянутые фиксирующие средства состоят из одного или нескольких утолщений (402), выполненных на прижимных поверхностях фланцев (101, 102) крышки (2) и/или корпуса (1) клапана, которые при соединении упомянутых двух фланцев (101, 102) прижимают соответствующую часть фланца (105) мембраны (5), таким образом дополнительно препятствуя ее выскальзыванию.

14. Клапан по п.13, отличающийся тем, что упомянутые фиксирующие средства состоят из по существу эллиптического непрерывного или прерывающегося утолщения (402), выполненного на прижимной поверхности фланца (102) крышки (2), которое при прижатии упомянутого фланца к фланцу (101) корпуса (1) клапана простирается вдоль по существу эллиптического внешнего края купола (305) мембраны (5) на определенном расстоянии от него.

15. Клапан по п.1, отличающийся тем, что предусмотрено средство (502) центрирования крышки (2) относительно корпуса (1) клапана и для бокового ограничения любого смещения во внешнюю сторону фланца (105) мембраны (5).

16. Клапан по п.15, отличающийся тем, что упомянутое средство состоит из одного или нескольких фиксирующих зубьев, которые расположены по внешнему контуру фланца (102) крышки (2) и выступают над поверхностью внешнего края фланца (101) корпуса (1) клапана перпендикулярно относительно плоскости этих фланцев (101, 102).

17. Клапан по п.15, отличающийся тем, что упомянутое средство состоит из выступа (502), который непрерывно простирается по всему внешнему контуру фланца (102) крышки (2), причем выступ (502) выступает над соответствующей поверхностью внешнего края фланца (101) корпуса (1) клапана перпендикулярно относительно плоскости упомянутого фланца (101).

18. Клапан по п.1, отличающийся тем, что фланец (105) мембраны (5) имеет по меньшей мере одно манжетное уплотнение (805, 805'), в частности, имеющее по существу эллиптическую форму, которое простирается по меньшей мере с одной стороны, а предпочтительно с обеих сторон вдоль внешнего края купола (305) мембраны (5) и на определенном расстоянии от него.

19. Клапан по п.18, отличающийся тем, что предусмотрено центральное округлое манжетное уплотнение (905) на выпуклой стороне купола (305) мембраны (5), обращенной в направлении седла (106) клапана, причем это уплотнение простирается вдоль более длинной оси плоского сечения сегмента эллипсоида, который образует купол (305), а при прижатии купола 305 к упомянутому седлу (106) клапана выступает в качестве податливого элемента и способствует прилеганию купола (305) к упомянутому седлу (106) клапана для предотвращения любого потока жидкости от входного патрубка (3) к выходному патрубку (4).

20. Клапан по п.1, отличающийся тем, что предусмотрено ребро, расположенное в среднем положении по меньшей мере у отверстия выхода выходного патрубка (4) в проточную камеру, причем ребро ориентировано в направлении потока и по существу перпендикулярно к плоскости, касательной к нижней вершине седла (106) клапана и имеет на своем краю, обращенном в направлении к куполу (305) мембраны (5), уплощенную и соответственно изогнутую поверхность, выполненную таким образом, чтобы предотвращать выгибание купола (305), когда последний прижат к седлу (106) клапана.

21. Клапан по п.1, отличающийся тем, что он представляет собой клапан с ручным или сервоуправлением.

22. Клапан по п.1, отличающийся тем, что он представляет собой клапан с механическим управлением и снабжен нажимным элементом (8), расположенным с той стороны купола (305) мембраны (5), которая обращена в направлении крышки, причем этот элемент имеет прижимную поверхность, форма которой соответствует форме купола (305), и связанным с возможностью вращения с внутренним концом выполненного с возможностью скольжения управляющего штока, который проходит через отверстие, выполненное в крышке (2).

23. Клапан по п.1, отличающийся тем, что он представляет собой клапан с гидравлическим управлением и снабжен средствами (203, 302) для подачи жидкости под давлением, предпочтительно той же жидкости, которая подается во входной патрубок (3) клапана, в зону между крышкой (2) и куполом (305) мембраны (5) с целью прижатия купола (305) к седлу (106) клапана для закрытия клапана, а также средствами для стравливания упомянутой жидкости, которая подавалась под давлением, для открытия клапана.

24. Клапан по п.1, отличающийся тем, что он снабжен средством (7) для упругого предварительного нагружения купола (305) мембраны (5), выпуклость которого ориентирована в направлении седла клапана (106).

25. Клапан по п.24, отличающийся тем, что упомянутое средство состоит из пружины (7), установленной между противолежащими поверхностями крышки (2) и купола (305) мембраны (5), в то время как жесткий нажимной элемент (8), форма которого соответствует вогнутой поверхности купола (305), может быть установлен между упомянутой пружиной (7) и упомянутым куполом (305).

26. Клапан по п.1, отличающийся тем, что корпус (1) выполнен из пластмассы, а проточная камера образована из двух подобных карманам камер, закрытых снизу и открытых сверху, причем эти подобные карманам камеры (13, 14) примыкают друг к другу, а их верхние открытые части объединены в общую открытую часть (206) проточной камеры, которая имеет сплюснутую форму в направлении потока, в частности, овальную форму, в особенности эллиптическую форму, причем край открытой части (206) окружен прижимным фланцем (101) и может быть вписан в прямоугольник, тогда как две подобные карманам камеры (13, 14) имеют две противолежащие стенки (113, 114), верхние кромки которых, обращенные в направлении открытой части (206), являются вогнутыми и изогнуты таким образом, что наклонены вниз в направлении к центральной области от двух противоположных концов, расположенных по существу на уровне внешнего фланца (101) и/или края открытой части (206), причем упомянутые верхние края двух противолежащих стенок (113, 114) двух подобных карманам камер (13, 14) соединены друг с другом поверхностью, которая образует седло клапана (106).

27. Клапан по п.26, отличающийся тем, что входной и выходной патрубки (3, 4) присоединены по существу перпендикулярно сторонам подобных карманам камер (13, 14), которые перпендикулярны или расположены поперек направления потока, а оси упомянутых патрубков (3, 4) расположены по существу перпендикулярно осям верхних открытых частей подобных карманам камер (13, 14) и/или общей открытой части (206).

28. Клапан по п.27, отличающийся тем, что две противолежащие стенки (113, 114) двух подобных карманам камер (13, 14) расходятся и/или возможно разнесены и расходятся и соединены друг с другом посредством множества усиливающих ребер, ориентированных перпендикулярно фланцу (101) и параллельно направлению потока.

29. Клапан по п.28, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из усиливающих ребер, соединяющих две подобные карманам камеры (13, 14) простираются по всей длине внешнего края двух противолежащих стенок (113, 114) упомянутых подобных карманам камер (13, 14) от внешнего края, образующего седло (106) клапана, до места, расположенного по существу заподлицо с нижней стороной подобных карманам камер (13, 14).

30. Клапан по п.28, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из усиливающих ребер, соединяющих две подобные карманам камеры (13, 14) простираются по всей длине внешнего края двух противолежащих стенок (113, 114) упомянутых подобных карманам камер (13, 14) от внешнего края, образующего седло (106) клапана, до места ниже нижней стороны подобных карманам камер (13, 14), тем самым образуя опорные проставки или ножки.

31. Клапан по п.1, отличающийся тем, что крышка (2) выполнена из пластмассы или листового металла, причем форма последней придана путем вытяжки или литья.

32. Клапан по п.1, отличающийся тем, что фланец (105) мембраны (5) зажат между фланцем (101) корпуса (1) клапана и фланцем (102) крышки (2) при помощи более чем четырех крепежных болтов по углам более коротких сторон упомянутых фланцев, то есть их сторон, ориентированных в направлении потока.

33. Клапан по п.7, отличающийся тем, что ребра (405, 505) образованы местными утолщениями частей стенки купола (305) мембраны (5).

34. Мембранный перекрывающий элемент для клапана по одному или нескольким из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он имеет внешний фланец (105) соответствующей прямоугольной формы, в которую вписывается центральная выпуклая часть (305) мембраны (5), состоящей из элемента, имеющего форму, подобную сегменту эллипсоида или ему подобною, который соединен с упомянутым фланцем (105), расположенным в плоскости сечения упомянутого эллипсоида или подобного тела.

35. Мембранный перекрывающий элемент по п.34, отличающийся тем, что купол (305) мембраны (5) имеет одно или несколько усиливающих ребер (405, 505) для улучшения характеристик упругости купола (305) в диапазоне от деформированного положения до нормального ненагруженного положения таким образом, что предотвращается выгибание купола (305), когда последний нагружен и находится в закрытом положении.

36. Мембранный перекрывающий элемент по п.35, отличающийся тем, что на вогнутой стороне купола (305) мембраны (5) предусмотрено по меньшей мере одно ребро (405), ориентированное вдоль центральной более длинной оси упомянутого купола (305), или же на ней могут быть выполнены по меньшей мере два пересекающихся ребра (405, 505), ориентированных вдоль более длинной оси и более короткой оси плоского сечения сегмента эллипсоида, образующего купол (305).

37. Перекрывающий элемент по п.36, отличающийся тем, что на вогнутой стороне купола (305) мембраны (5) предусмотрено множество ребер (505), ориентированных поперек, а предпочтительно перпендикулярно к более длинной оси купола (305) и/или ориентированных вдоль более короткой оси купола (305), причем они могут быть равномерно разнесены или распределены неравномерно вдоль упомянутой более длинной оси и/или могут быть симметричны относительно нее или иметь не совпадающие положения с двух сторон упомянутой более длинной оси.

38. Перекрывающий элемент по п.37, отличающийся тем, что на вогнутой стороне купола (305) мембраны (5) предусмотрена по меньшей мере одна или несколько дополнительных пар ребер (505), которые расположены таким образом, что разделяют четыре квадранта, образованных ребром (405) вдоль более длинной оси и поперечным ребром (505) вдоль более короткой оси, на две или более частей, в то же время соединяя середину купола (305) с дугообразной периферией купола (305).

39. Перекрывающий элемент по п.34, отличающийся тем, что на вогнутой стороне купола (305) мембраны (5) предусмотрен центральный усиливающий элемент (605), в частности, имеющий круглую форму.

40. Перекрывающий элемент по п.39, отличающийся тем, что ребра (405, 505) и/или центральный усиливающий элемент (605) образованы местным утолщением частей стенки купола (305) мембраны (5), тогда как купол (305) мембраны (5) имеет постоянную толщину, а по меньшей мере некоторые из усиливающих ребер (405, 505) имеют толщину, которая постепенно увеличивается в направлении к центру купола (305).

41. Клапан по п.1, отличающийся тем, что корпус измерительного прибора или другого устройства выполнен как единое целое с корпусом клапана.