устройство для блокирования потока жидкости и/или пара

Формула изобретения

1. Устройство для блокирования потока жидкости и/или пара из шланга и позиционирования разрыва шланга в соединении в шланге, например конца шланга и сопла, при этом соединение содержит охватывающий фитинг (2) и охватываемый фитинг (1), каждый со своей радиальной, по меньшей мере частично, конической частью (6, 7), которые после соединения охватываемого фитинга (1) и охватывающего фитинга (2) образуют по меньшей мере части конического кольца, разрезное кольцо (10), состоящее из одной или более частей и снабженное канавкой (11), соответствующей коническим частям (6, 7) для взаимного соединения и удержания охватываемого фитинга (1) в охватывающем фитинге (2), и конус (3) клапана, размещенный в охватывающем фитинге (2), при этом разрезное кольцо (10) на противоположной стороне по отношению к канавке (11) имеет по меньшей мере одну канавку (12, 27, 28) для размещения пружинного кольца (13, 29, 30) и поджима разрезного кольца (10) по отношению к коническим частям (6, 7) и удержания охватываемого фитинга (1) в охватывающем фитинге (2) до обеспечения заранее заданной разделяющей силы, когда разрезное кольцо (10) выскользнет из конических частей (6, 7), так что удержание охватываемого фитинга (1) в охватывающем фитинге (2) прекратится, причем конус (3) клапана обеспечивает блокирование потока жидкости и/или пара в случае, когда охватываемый фитинг (1) и охватывающий фитинг (2) отделяются друг от друга, и включает соединительные элементы (19) для зацепления с охватывающим фитингом (2) и уплотнительный элемент (18) для взаимодействия с уплотняющей поверхностью на охватываемом фитинге (1).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разрезное кольцо (10) состоит из одной части и выполнено постепенно деформируемым в соответствии с разделяющей силой до тех пор, пока оно не будет разомкнутым или замкнутым так, что конические части (6, 7) остаются незакрепленными, а охватываемый фитинг (1) извлекается из охватывающего фитинга (2).

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что радиальные, по меньшей мере частично, конические части (6, 7) направлены внутрь, канавка (11) в разрезном кольце (10) находится на наружной стороне кольца (10), а пружинное кольцо или пружинные кольца (13) расположены на внутренней поверхности кольца (10) для расширения диаметра кольца (10), обеспечивающего его зацепление с коническими частями (6, 7).

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что радиальные, по меньшей мере частично, конические части (6, 7) направлены наружу, канавка (11) в разрезном кольце (10) находится на внутренней поверхности кольца (10), а пружинное кольцо или пружинные кольца (13) расположены на наружной стороне кольца (10) для сужения диаметра кольца (10), обеспечивающего зацепление с коническими частями (6, 7).

5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что канавка (16) для уплотнительного кольца находится на участке внутренней поверхности охватывающего фитинга (2) для поджима уплотнительного кольца, например Х-образного кольца, по отношению к участку внешней поверхности охватываемого фитинга (1).

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что охватываемый фитинг (1) имеет участок (4) цилиндрической поверхности для взаимодействия с участком (5) цилиндрической поверхности на охватывающем фитинге (2) и участок цилиндрической поверхности меньшего диаметра, чем диаметр взаимодействующего участка (4), для образования зазора (32) с целью обеспечения взаимного перемещения охватываемого фитинга (1) и охватывающего фитинга (2).

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что участок (5) цилиндрической поверхности на охватывающем фитинге (2) имеет участок (31) внутренней конической поверхности.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что охватываемый фитинг (1) имеет обращенную внутрь канавку (37) для взаимодействия с несколькими пальцами (36) на задней части конуса (3) клапана.

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что несколько позиционирующих пальцев на передней части конуса (3) клапана проходят под углом к продольной оси конуса (3) клапана и входят в зацепление с канавкой (20) в охватывающем фитинге (2).

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к устройству для блокирования потока жидкости и/или пара из шланга и позиционирования разрыва шланга в соединении в шланге, например конца шланга и сопла.

Число станций самообслуживания для заправки автомобилей постоянно возрастает, и постоянно увеличивается число проблем, связанных с наконечниками сопел, которые остаются в наливном патрубке топливного бака. В большинстве случаев наконечник нагнетательного сопла остается в наливном патрубке в результате разрыва шланга, причем, когда это случается, топливо выливается в окружающую среду с возникновением всевозможных непредвиденных обстоятельств как для окружающей среды, так и для общей безопасности. Кроме того, для предотвращения утечки как жидкости, так и пара, из топлива разнообразных видов к заправочным станциям предъявляются все более строгие требования, касающиеся окружающей среды.

Из уровня техники известно устройство для предотвращения утечки жидкости и/или пара из разрыва шланга и позиционирования разрыва шланга в соединении в шланге, содержащее охватывающий фитинг и охватываемый фитинг, каждый из которых включает радиальную, по меньшей мере частично коническую часть, которые после соединения охватываемого фитинга и охватывающего фитинга образуют по меньшей мере частично коническое кольцо, разрезное кольцо, состоящее из одной или более частей и снабженное канавкой, соответствующей коническим частям (6, 7) для взаимного соединения и удержания охватываемого фитинга (1) в охватывающем фитинге (2), и конус клапана (ЕР 05171276, кл. F 16 L 55/10, 05.12.1992).

Известное устройство является относительно громоздким и имеет сложную схему и конструкцию, которые, в свою очередь, влекут за собой ненадежную работу, и прежде всего высокую стоимость изготовления, которая в значительной степени препятствует применению таких устройств.

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении защиты окружающей среды от загрязнений, связанных с утечкой топлива на станциях для заправки автомобилей, упрощения конструкции и снижения стоимости изготовления.

Поставленная задача решается посредством устройства для блокирования потока жидкости и/или пара из шланга и позиционирования разрыва шланга в соединении в шланге, например конца шланга и сопла, при этом соединение содержит охватывающий фитинг и охватываемый фитинг, каждый со своей радиальной, по меньшей мере частично конической частью, которые после соединения охватываемого фитинга и охватывающего фитинга образуют по меньшей мере части конического кольца, разрезное кольцо, состоящее из одной или более частей и снабженное канавкой, соответствующей коническим частям для взаимного соединения и удержания охватываемого фитинга в охватывающем фитинге, и конус клапана, размещенный в охватывающем фитинге, при этом разрезное кольцо на противоположной стороне по отношению к канавке имеет по меньшей мере одну канавку для размещения пружинного кольца и поджима разрезного кольца по отношению к коническим частям и удержания охватываемого фитинга в охватывающем фитинге до обеспечения заранее заданной разделяющей силы, когда разрезное кольцо выскользнет из конических частей, так что удержание охватываемого фитинга в охватывающем фитинге прекратится, причем конус клапана обеспечивает блокирование потока жидкости и/или пара в случае, когда охватываемый фитинг и охватывающий фитинг отделяются друг от друга, и включает соединительные элементы для зацепления с охватывающим фитингом и уплотнительный элемент для взаимодействия с уплотняющей поверхностью на охватываемом фитинге, или наоборот, когда охватываемый фитинг и охватывающий фитинг приближаются друг к другу, а указатель разрывания расположен между соединительными элементами и уплотнительным элементом.

Разрезное кольцо может состоять из одной части и постепенно деформироваться в соответствии с разделяющей силой до тех пор, пока оно не будет разомкнутым или замкнутым так, что конические части остаются незакрепленными, а охватываемый фитинг извлекается из охватывающего фитинга.

Радиальные, по меньшей мере частично конические части могут быть направлены внутрь, канавка в разрезном кольце может находиться на наружной стороне кольца, а пружинное кольцо или пружинные кольца могут быть расположены на внутренней поверхности кольца для расширения диаметра кольца, обеспечивающего его зацепление с коническими частями.

Радиальные, по меньшей мере частично конические части могут быть направлены наружу, канавка в разрезном кольце может находиться на внутренней поверхности кольца, а пружинное кольцо или пружинные кольца могут быть расположены на наружной стороне кольца для сужения диаметра кольца, обеспечивающего зацепление с коническими частями.

Предпочтительно канавка для уплотнительного кольца находится на участке внутренней поверхности охватывающего фитинга для поджима уплотнительного кольца, например Х-образного кольца, по отношению к участку внешней поверхности охватываемого фитинга.

Также предпочтительно охватываемый фитинг имеет участок цилиндрической поверхности для взаимодействия с участком цилиндрической поверхности на охватывающем фитинге и участок цилиндрической поверхности меньшего диаметра, чем диаметр взаимодействующего участка, для образования зазора с целью обеспечения взаимного перемещения охватываемого фитинга и охватывающего фитинга.

При этом участок цилиндрической поверхности на охватывающем фитинге имеет участок внутренней конической поверхности, а охватываемый фитинг имеет обращенную внутрь канавку для взаимодействия с несколькими пальцами на задней части конуса клапана.

Передняя часть конуса клапана также имеет несколько позиционирующих пальцев, которые проходят под углом к продольной оси конуса клапана и входят в зацепление с канавкой в охватывающем фитинге.

Согласно настоящему изобретению создан клапан разрыва шланга с относительно легкими требованиями к объему для размещения, не влияющему на выполняемую функцию и надежность. Кроме того, для изготовления и сборки клапана разрыва шланга согласно настоящему изобретению необходимы небольшие затраты. В дополнение к этому предотвращено повторное использование и предусмотрено уплотнительное кольцо или уплотнительные кольца для осуществления дополнительной возможности противодействия утечке в случае приложения значительных сил (пульсирующих сил).

Далее примеры осуществления устройства согласно настоящему изобретению будут описаны ниже более подробно со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 - перспективное изображение, частично в разрезе, одного примера осуществления устройства согласно настоящему изобретению;

фиг.2 - аналогичное перспективное изображение, частично в разрезе, при этом одна часть отделена;

фиг.3 - аналогичное перспективное изображение, при этом несколько частей отделены друг от друга;

фиг.4 - перспективное изображение, аналогичное показанным на фиг.1-3, при этом дополнительные части отделены друг от друга;

фиг.5 - еще одно перспективное изображение, по существу аналогичное показанным на фиг.1-4, при этом дополнительные части отделены друг от друга;

фиг.6 - продольный разрез устройства того же типа, который показан на фиг.1-5;

фиг.7 - разрез устройства, аналогичного показанному на фиг.6, установленного на конце шланга;

фиг.8 - продольный разрез другого примера осуществления устройства согласно настоящему изобретению;

фиг.9 - продольный разрез еще одного примера осуществления устройства согласно настоящему изобретению;

фиг.10 - продольный разрез еще одного примера осуществления устройства согласно настоящему изобретению;

фиг.11 - продольный разрез еще одного примера осуществления устройства согласно настоящему изобретению;

фиг.12 - продольный разрез варианта примера осуществления устройства согласно настоящему изобретению, показанного на фиг.11;

фиг.13 - продольный разрез еще одного варианта примера осуществления устройства согласно настоящему изобретению, показанного на фиг.11;

фиг.14 - общий вид примера осуществления устройства согласно настоящему изобретению, показанного на фиг.13;

фиг.15 - продольный разрез охватываемого и охватывающего фитингов в примере осуществлении устройства согласно настоящему изобретению, показанном на фиг.11, с изображением конуса;

фиг.16 - общий вид примера осуществления устройства согласно настоящему изобретения, показанного на фиг.15; и

фиг.17 - вид конуса для устройства согласно настоящему изобретению без улавливания паров.

Устройство согласно настоящему изобретению, показанное на чертежах, по существу размещается в обычном нагнетательном сопле насоса с открывающимся затвором и с по существу обычным концом шланга, который может быть коаксиального типа с центральным каналом для улавливания пара, при этом кольцевой канал для прохождения жидкости окружает центральный канал и изолирован от него. Упрощенный вариант устройства согласно настоящему изобретению можно весьма удачно использовать в таких ситуациях, когда отсутствует оборудование для улавливания пара. В таком случае некоторые элементы устройства могут быть несколько более простыми по схеме и конструкции, что будет показано ниже в основной части описания.

В примере осуществления устройства согласно настоящему изобретению, показанном на фиг.1, имеются охватываемый фитинг 1, охватывающий фитинг 2 и конус 3 клапана. Охватываемый фитинг 1, который можно также назвать концевым фитингом шланга, вставлен в охватывающий фитинг 2, который можно также назвать фитингом нагнетательного сопла. Фитинги 1 и 2 соответственно имеют либо наружную, либо внутреннюю резьбу для взаимодействия с соответствующей внутренней или наружной резьбой на конце шланга или на нагнетательном сопле соответственно. Кроме того, между концом шланга и охватываемым фитингом 1, а также между соплом и охватывающим фитингом 2 могут быть предусмотрены соответствующие уплотнительные кольца или шайбы. Охватываемый фитинг 1 имеет внешнюю коническую поверхность 4 для взаимодействия с по существу аналогичной конической поверхностью 5 на охватывающем фитинге 2. Коническая поверхность 4 продолжается до радиальной конической части 6, которая направлена внутрь, тогда как коническая поверхность 5 начинается от радиальной конической части 7. По меньшей мере конические части 6 и 7 образуют по меньшей мере части конического кольца с коническими поверхностями 8 и 9. Кольцо 10 разрезано для обеспечения возможности сужения диаметра. Кольцо 10 имеет канавку 11 по форме усеченного конуса с по существу той же самой конфигурацией, которую имеют конические части 6 и 7 с поверхностями 8 и 9. На внутренней стороне разрезное кольцо 10 имеет канавку 12 для пружинного кольца 13, которое поджимает разрезное кольцо 10 в зацепление с коническими частями 6 и 7.

Когда на фитинги 1 и 2 действует разделяющая сила, возникает тенденция сужения диаметра разрезного кольца 10 против действия пружинного кольца 13, и оно скользит по поверхностям 8 и 9 до тех пор, пока соединение фитингов 1 и 2 не прекратится, и они не отделятся друг от друга. Как охватываемый фитинг 1, так и охватывающий фитинг 2 имеет внутреннюю коническую поверхность 14 и 15 соответственно для взаимодействия друг с другом и создания уплотнения между фитингами. Для обеспечения уплотнения между фитингами поверхность 15 имеет канавку 16 для соответствующего уплотнительного кольца, например для X-образного уплотнительного кольца.

Конус 3 клапана имеет заднюю часть с осевыми выступами или ребрами 17 и запирающий край 18 для взаимодействия с соответствующим краем на внутренней стороне охватываемого фитинга 1. Кроме того, конус 3 клапана имеет несколько соединительных элементов 19, выполненных в виде лапок, для ориентации и позиционирования конуса 3 клапана в охватывающем фитинге 2. Соединительные элементы 19 проходят в канавку 20 в охватывающем фитинге 2. Кроме того, конус 3 клапана имеет указатель 21 разрывания. Далее конус 3 клапана имеет передний конец с уплотняющими канавками 22, 23 для введения в нагнетательное сопло.

В случае разрывания шланга разрыв будет позиционироваться в соединении, состоящем из охватываемого фитинга 1 и охватывающего фитинга 2, в этом случае диаметр кольца 10 сужается против действия пружинного кольца 13, и оно скользит по поверхностям 8 и 9, так что охватываемый фитинг 1 можно извлечь из охватывающего фитинга 2. Кроме того, это обеспечивает отделение конуса 3 клапана возле указателя разрывания 21, вследствие чего передняя часть конуса 3 клапана следует за охватывающим фитингом 2 из-за зацепления соединительных элементов 19 в канавке 20, а задняя часть вместе с уплотняющей поверхностью 18 приходит в соприкосновение с соответствующей уплотняющей поверхностью на охватываемом фитинге 1, и вытекание жидкости из охватываемого фитинга (который находится на конце шланга) предотвращается. Если конус 3 клапана предполагается использовать для улавливания пара, то он имеет центральный сквозной канал 24, а в задней части центрального канала 24 размещен по существу обычный обратный клапан, который закрывает канал 24 в случае излома или разрыва конуса 3 клапана. В другом случае задняя часть конуса 3 клапана может быть выполнена сплошной по существу до зоны указателя 21 разрывания.

На фиг.2-10 по существу одинаковые детали имеют те же самые ссылочные позиции, как и на фиг.1.

На фиг.7 показано устройство, описанное выше, установленное на конце шланга вместе с наружным кожухом 25 и внутренним центральным каналом 26, соосно расположенным с ним, для улавливания пара. Кроме того, видно, каким образом центральный канал 26 взаимосвязан с конусом 3 клапана.

На фиг.8 показан еще один пример осуществления устройства согласно настоящему изобретению. Основное различие между этим примером осуществления и примером осуществления, описанным выше, заключается в том, что разрезное кольцо 10 имеет на внутренней стороне две канавки 27 и 28, каждая предназначена для своего пружинного кольца 29, 30.

На фиг.9 показан еще один пример осуществления устройства согласно настоящему изобретению. Основное различие по сравнению с двумя предшествующими примерами осуществления заключается в том, что конические части 6 и 7 направлены наружу, а не направлены внутрь, и находятся на участке внутренней поверхности охватывающего фитинга и охватываемого фитинга, а не на участке внешней поверхности, как в описанном выше примере осуществления. Кроме того, предполагается, что при возникновении разделяющих сил разрезное кольцо 10 может расширяться, а не сужаться. Пружинное кольцо 13 находится на наружной стороне кольца 10 в канавке 12, выполненной на внешней поверхности кольца.

На фиг.10 показан еще один пример осуществления устройства согласно настоящему изобретению. Этот пример осуществления более значительно отличается от первоначального примера осуществления, чем от примеров осуществления, показанных на фиг.8 и 9, но в этом примере осуществления, как и в других примерах осуществления, одинаковые детали имеют те же самые ссылочные номера. Не говоря уже о конических частях 6 и 7 и размещении канавки 16 для уплотнительного кольца, в этом примере осуществления конус 3 клапана также отличается от конуса из предыдущих примеров осуществления. Поэтому как уплотняющая поверхность 18, так и соединительные элементы 19, имеют иной внешний вид, чем в предыдущих примерах осуществления. В этом примере осуществления соединительные элементы 19, выполненные в виде пальцев, охватывают фланец, а не проходят в канавку.

Также необходимо отметить, что разрезное кольцо 10 может быть разделено на несколько частей или сегментов, предпочтительно на два, три или четыре.

Кроме того, в примере осуществления на фиг.9 могут использоваться несколько пружинных колец вместо показанного единственного пружинного кольца 13.

Пример осуществления устройства согласно настоящему изобретению, показанный на фиг.11, отличается от примеров осуществления, показанных на предшествующих чертежах, по существу тем, что внешняя коническая поверхность 4 выполнена в виде короткой цилиндрической поверхности 4 для взаимодействия с цилиндрической поверхностью 5 на охватывающем фитинге 2, вследствие чего поверхность 4 приведена к поверхности меньшего диаметра. Поверхность 5 на охватывающем фитинге 2 проходит на некотором расстоянии перед радиальным выступом 7 в участок 31 конической поверхности. Поэтому между поверхностями 4, 5 и 31 образуется зазор 32, который обеспечивает возможность взаимного перемещения охватываемого фитинга 1 и охватывающего фитинга 2. Поверхность меньшего диаметра имеет канавку 33 для уплотнительного кольца 34. В канавке 16 показано уплотнительное кольцо 35. В этом примере осуществления разрезное кольцо 10 представляет собой элемент, который поджимается по направлению к коническим частям 6 и 7 посредством пружинных колец 29 и 30.

В этом примере осуществления конус 3 тарелки клапана имеет указатель 21 разрывания, который выполнен в виде сужения, имеющего значительную протяженность в продольном направлении конуса 3 клапана. Соединительные элементы 19 на конусе 3 клапана вытянуты под углом к продольной оси, а их концы проходят в канавки 20 в охватывающем фитинге 2. Осевые выступы или ребра 17 на задней части конуса 3 клапана обозначают пару радиальных вырезов, расположенных наклонно, для образования пальца 36, наружный конец которого незначительно выходит за пределы выступов или ребер 17 для зацепления в канавке 37 на внутренней стороне передней части охватываемого фитинга 1. Пальцы 36 входят в зацепление с канавкой 37 только после разрыва шланга, когда конус клапана втягивается в охватываемый фитинг перед разрывом, происходящим на указателе 21 разрывания, после чего оставшаяся часть конуса 3 клапана по существу фиксируется в охватываемом фитинге 1 путем зацепления пальцев 36 в канавке 37.

Чтобы гарантировать уплотнение по отношению к краю в охватываемом фитинге 1, в этом примере осуществления задняя часть конуса 3 тарелки клапана имеет канавку 38 для уплотнительного кольца 39. На фиг.11 также показаны несколько уплотнительных колец 40, 41 и 42 для обеспечения уплотнения в нагнетательном сопле.

Зацепление пальцев 36 в канавке 37 также обеспечивает предотвращение в максимально возможной степени повторного использования устройства после разрывания. После разрывания чрезвычайно трудно, если практически невозможно, удалить заднюю часть конуса 3 клапана из охватываемого фитинга 1 без разрушения этих деталей.

Представленные на фиг.13-16 варианты примера осуществления устройства согласно изобретению, показанного на фиг.11, существенно отличаются от него тем, что устройство снабжено стеклом 43 для просмотрового окна, которое в варианте согласно фиг.13 и 14 размещено в охватываемом фитинге 1, а в варианте согласно фиг.15 и 16 расположено в охватывающем фитинге 2.

В варианте согласно фиг.13 и 14 охватываемый фитинг 1 выполнен протяженным и имеет две прорези 44 и 45, которые по существу выровнены относительно друг друга и которые покрыты трубчатым стеклом 43 для смотрового окна, выполненным в виде прозрачного отрезка трубки. Стекло 43 для смотрового окна удерживается на месте в охватываемом фитинге 1 посредством внутреннего, охватываемого фитинга 46, который может быть ввинчен во внешний, охватываемый фитинг 1 для прижима отрезка 43 стекла для смотрового окна к поверхности 47 на охватываемом фитинге 1 посредством двух уплотнительных колец 48 и 49.

Как было упомянуто выше, в варианте, показанном на фиг.15 и 16, стекло 43 для смотрового окна расположено на охватывающем фитинге 2, который состоит из наружной части и внутренней части, при этом наружная часть имеет прорези 44 и 45 и навинчена с затягиванием, что предпочтительно, на внутреннюю часть, тогда как стекло 43 для смотрового окна прижато по отношению к поверхности 50 на внутренней части посредством уплотнительных колец 48 и 49.

В обоих вариантах выполнения стекла для смотрового окна необходимо удлинять конус 3 клапана. В варианте согласно фиг.13 и 14 конус 3 клапана удлинен посредством задней части 51, тогда как в варианте согласно фиг.15 и 16 конус 3 клапана удлинен посредством передней части 52.

На фиг.17 показан конус 3 клапана, предназначенный для замены конуса клапана в примере осуществления на фиг.11 и 12 с целью приспособления устройства согласно настоящему изобретению для использования на станциях без улавливания пара.

Многочисленные модификации возможны без отступления от идеи изобретения, определенной в приложенной формуле изобретения.