система взаимной блокировки механических элементов, образующих герметизированную камеру

Формула изобретения

1. Средство соединения первого механического элемента со вторым механическим элементом, выполненных с возможностью соединения друг с другом с образованием камеры для текучей среды, содержащее первое, по существу, кольцевое углубление, выполненное в первой стенке первого механического элемента, второе, по существу, кольцевое углубление, выполненное во второй стенке второго механического элемента, причем, когда два механических элемента собраны, второе, по существу, кольцевое углубление расположено приблизительно на уровне первого, по существу, кольцевого углубления, а вторая стенка расположена внутри первой стенки, и, по меньшей мере, один нитевидный элемент для взаимной блокировки первого и второго механических элементов, выполненный с возможностью вставки между первым и вторым углублениями, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один толкающий элемент, выполненный с возможностью введения в зазор между двумя противолежащими поверхностями первого и второго механических элементов и извлечения из него, когда первый и второй механические элементы соединены друг с другом, и нитевидный элемент вставлен в образованную первым и вторым углублениями полость, причем при введении толкающего элемента первый и второй механические элементы имеют возможность взаимного перемещения, а первое и второе, по существу, кольцевые углубления имеют такую форму, что введение толкающего элемента в указанный зазор вызывает блокировку нитевидного элемента между двумя, по существу, кольцевыми углублениями.

2. Средство соединения по п.1, отличающееся тем, что толкающий элемент содержит, по меньшей мере, один клинообразный концевой участок.

3. Средство соединения по п.2, отличающееся тем, что толкающий элемент содержит два клинообразных концевых участка.

4. Средство соединения по п.1, отличающееся тем, что зазор между двумя противолежащими поверхностями первого и второго механических элементов образован между поверхностью основания кольцевой канавки, выполненной в одном из механических элементов, и торцевой поверхностью первой или второй стенки другого механического элемента, причем образованное зазором пространство сообщено с противолежащими отверстиями для ввода толкающего элемента.

5. Средство соединения по п.2, отличающееся тем, что стенка является цилиндрической и выступает в направлении кольцевой канавки.

6. Средство соединения по п.1, отличающееся тем, что первая и вторая стенки являются, по существу, цилиндрическими и соосными, а толкающий элемент выполнен с возможностью взаимного перемещения первого и второго механических элементов параллельно общей оси первой и второй, по существу, цилиндрических стенок.

7. Средство соединения по любому из пп.2-6, отличающееся тем, что первая и вторая стенки являются, по существу, цилиндрическими и соосными, а толкающий элемент выполнен с возможностью взаимного перемещения первого и второго механических элементов параллельно общей оси первой и второй, по существу, цилиндрических стенок.

8. Средство соединения по п.1, отличающееся тем, что поперечное сечение, по меньшей мере, одного из углублений включает в себя первый участок большей глубины и второй участок меньшей глубины, расположенные последовательно в направлении перемещения первого и второго механических элементов вследствие введения толкающего элемента, причем, когда толкающий элемент вставлен в зазор, нитевидный элемент блокирован во втором участке меньшей глубины, по существу, кольцевого углубления.

9. Средство соединения по любому из пп.2-6, отличающееся тем, что поперечное сечение, по меньшей мере, одного из углублений включает в себя первый участок большей глубины и второй участок меньшей глубины, расположенные последовательно в направлении перемещения первого и второго механических элементов вследствие введения толкающего элемента, причем, когда толкающий элемент вставлен в зазор, нитевидный элемент блокирован во втором участке меньшей глубины, по существу, кольцевого углубления.

10. Средство соединения по п.8, отличающееся тем, что другое углубление из первого и второго, по существу, кольцевых углублений образует вместе с первым участком большей глубины полость, полное поперечное сечение которой равно или больше поперечного сечения нитевидного элемента, а вместе со вторым участком меньшей глубины - уменьшенное пространство для сжатия нитевидного элемента.

11. Средство по любому из пп.1-6, 10, отличающееся тем, что поперечное сечение нитевидного элемента ограничено замкнутой кривой линией, образующей выпуклый профиль.

12. Средство по любому из пп.1-6, 8 или 10, отличающееся тем, что нитевидный элемент имеет поперечное сечение без углов, предпочтительно эллиптическое или круглое.

13. Средство по любому из пп.1-6, 8 или 10, отличающееся тем, что одно из, по существу, кольцевых углублений имеет приблизительно полукруглое поперечное сечение, а другое, по существу, кольцевое углубление имеет первый участок с приблизительно полукруглым поперечным сечением и второй участок с удлиненным поперечным сечением, глубина которого меньше глубины первого участка.

14. Средство по любому из пп.1-6, 8 или 10, отличающееся тем, что между первым и вторым механическими элементами расположено уплотнение.

15. Средство по любому из пп.1-6, 8 или 10, отличающееся тем, что в первой стенке первого механического элемента выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие для введения нитевидного элемента в первое и второе, по существу, кольцевые углубления, когда первый и второй механические элементы собраны.

16. Средство по любому из пп.1-6, 8 или 10, отличающееся тем, что содержит два нитевидных элемента для взаимной блокировки первого и второго механических элементов.

17. Средство по любому из пп.1-6, 8 или 10, отличающееся тем, что концы толкающего элемента выполнены предпочтительно клинообразными.

18. Устройство, содержащее многоходовой распределитель, соединенный с основанием с помощью средства по любому из пп.1-17.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству или системе взаимной блокировки двух механических элементов, в частности двух механических элементов, образующих камеру для жидкости под давлением, которое стремится отделить их друг от друга.

Уровень техники

В различных областях техники, в частности в области гидравлики, существует необходимость взаимного соединения двух механических элементов, стремящихся отделится друг от друга под действием давления текучей среды (жидкости или газа), находящейся в образуемой ими емкости.

Например, существуют гидравлические многоходовые распределители, установленные на основании, например, системы регенерации смолы в установках для умягчения воды. Соединение корпуса распределителя с основанием в настоящее время осуществляется посредством болтов и гаек, что требует значительного времени для соединения или разъединения этих двух частей.

В документе US 6932392 А описана система взаимного соединения корпуса бутылки с кольцевым элементом, вставленным в ее входное отверстие. В одном из описанных вариантов осуществления этого изобретения соединительная система содержит нитевидный блокирующий элемент с круглым поперечным сечением, который вставлен в гнездо с круглым поперечным сечением, выполненным частично в корпусе бутылки и частично в кольцевом элементе. Введение нитевидного блокирующего элемента является сложным или невозможным. Для его введения необходимо, чтобы диаметр поперечного сечения гнезда значительно превышал диаметр поперечного сечения нитевидного элемента. Однако в этом случае между соединяемыми элементами имеется зазор, который нарушает герметичность, несмотря на присутствие кольцевого уплотнения.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения заключается в создании устройства, системы или средства разъемного соединения двух механических элементов друг с другом, в которых полностью или частично устранены недостатки известных устройств.

В частности, задача изобретения заключается в создании устройства, посредством которого механические элементы могут быть соединены без зазора. При этом сборка должна быть легко осуществима, а уплотнение между ними не должно нарушаться.

Одним объектом изобретения является устройство для соединения между собой первого и второго механических элементов, образующих камеру для текучей среды, содержащее первое по существу кольцевое углубление, выполненное в первой стенке первого механического элемента, и второе по существу кольцевое углубление, выполненное во второй стенке второго механического элемента, причем, когда два механических элемента собраны, второе по существу кольцевое углубление расположено приблизительно на уровне первого по существу кольцевого углубления, а вторая стенка расположена внутри первой стенки. Устройство также содержит по меньшей мере один нитевидный элемент для блокировки первого и второго механических элементов, вставленный в полость, образованную первым и вторым углублениями. Также имеется по меньшей мере один толкающий элемент, выполненный с возможностью введения в зазор между двумя противостоящими поверхностями первого и второго механических элементов для осуществления их взаимного перемещения. Кроме того, форма первого и второго по существу кольцевых углублений обеспечивает возможность введения толкающего элемента в указанный зазор для блокировки нитевидного элемента между двумя по существу кольцевыми углублениями.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая и вторая стенки являются по существу цилиндрическими и соосными. Толкающий элемент вызывает взаимное перемещение первого и второго механических элементов параллельно общей оси двух по существу цилиндрических стенок.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения для облегчения введения нитевидного блокирующего элемента и взаимного соединения без зазора двух механических элементов поперечное сечение одного из двух кольцевых углублений, в которых расположен нитевидный блокирующий элемент, включает в себя первый участок большей глубины и второй участок меньшей глубины. Два участка расположены последовательно в направлении перемещения двух механических элементов вследствие введения толкающего элемента. Когда толкающий элемент установлен, нитевидный элемент блокируется во втором участке меньшей глубины по существу кольцевого углубления.

Краткое описание чертежей

Далее описан неограничивающий вариант осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показан продольный разрез корпуса многоходового распределителя и основания, с которым он соединен;

на фиг.2 и 3 показаны увеличенные продольные разрезы области соединения корпуса распределителя и основания;

на фиг.4 и 5 показана в аксонометрии система соединения корпуса распределителя и основания в разъединенном и блокированном положении соответственно в конструкции со сдвоенным распределителем, в котором два по существу идентичных распределителя собраны и установлены на общем основании с помощью средства, идентичного средству, показанному в разрезе на фиг.2 и 3;

на фиг.6 и 7 показан в разрезе другой вариант осуществления изобретения в положении до и после блокирования двух элементов.

Осуществление изобретения

На чертежах показан предпочтительный вариант выполнения системы или средства взаимной блокировки двух механических элементов согласно изобретению. В частности, на чертежах показан многоходовой распределитель, выполненный с возможностью разъемного соединения с элементом основания. Одна из частей распределителя, образующая канал, представляет собой первый механический элемент, выполненный с возможностью соединения со вторым механическим элементом, представляющим собой основание, например участок установки для умягчения воды.

Однако эта система может также использоваться для взаимной блокировки механических элементов других типов.

На фиг.1 показан корпус распределителя в продольном разрезе, на фиг.2 и 3 показан увеличенный местный вид, а на фиг.4 и 5 показана в аксонометрии конструкция со сдвоенным распределителем, разъединенным и блокированным на основании соответственно.

Корпус 151 распределителя 1 содержит соединитель 153, посредством которого он соединен с основанием 155. Соединитель 153 образует первый механический элемент, соединенный со вторым механическим элементом, образованным основанием 155. Эти элементы соединены посредством нитевидного элемента 157, вставленного в полость, образованную двумя углублениями: первым по существу кольцевым углублением 161А, 161В в по существу цилиндрической стенке 153А соединителя 153 и вторым по существу кольцевым углублением 159 в по существу цилиндрической стенке 155А основания 155. Две по существу цилиндрические стенки 153А, 155А соосны.

В показанном варианте осуществления изобретения нитевидный блокирующий элемент 157 имеет круглое поперечное сечение, форма которого, однако, может быть другой, например эллиптической. В более общем случае поперечное сечение имеет выпуклый профиль.

В показанном на чертежах примере кольцевое углубление 159, выполненное в стенке 155А основания 155, имеет полукруглое поперечное сечение, а углубление 161А, 161В, выполненное на наружной поверхности стенки 153А соединителя 153, образовано двумя смежными участками. Первый участок 161А имеет полукруглое поперечное сечение, по существу идентичное поперечному сечению углубления 159, а участок 161В имеет прямоугольное сечение, причем его глубина меньше глубины участка 161А.

Как показано на фиг.2, стенки 153А и 155А расположены так, что кольцевое углубление 159, выполненное на внутренней поверхности стенки 155А, расположено напротив участка 161А углубления, выполненного в стенке 153А. Таким образом образована тороидальная полость, поперечное сечение которой является приблизительно таким же, как поперечное сечение нитевидного блокирующего элемента 157. Диаметр поперченного сечения полости предпочтительно немного больше диаметра поперечного сечения нитевидного элемента, что позволяет легко вставлять его в эту полость.

Нитевидный блокирующий элемент 157 вставлен через сквозное отверстие 171 (фиг.4), выполненное в цилиндрической стенке 155А основания 155. После вставки нитевидного блокирующего элемента 157 в отверстие к двум элементам 153, 155 прикладывают усилие, вызывающее их взаимное перемещение вдоль общей оси двух цилиндрических стенок 153А, 155А. Это перемещение заставляет кольцевое углубление 159, выполненное в цилиндрической стенке 155А, приблизительно совпасть с участком 161В кольцевого углубления, выполненного в цилиндрической стенке 153А, как показано на фиг.3. Поскольку глубина участка 161В меньше глубины участка 161А, размер тороидальной полости, образованной канавкой 159 и участком 161В, в радиальном направлении меньше диаметра нитевидного элемента 157. Таким образом, нитевидный элемент 157 сжимается и вдавливается в углубление в радиальном направлении, устраняя зазор между двумя механическими элементами 153 и 155.

Это вдавливание достигается путем введения каждого из концов 173А вилки 173 в зазор между двумя противолежащими поверхностями 175, 177 механического элемента 153 и механического элемента 155 соответственно. Предпочтительно концы 173А вилки 173 имеют скос или клинообразный участок. Поверхность 177 является поверхностью основания кольцевой канавки, образованной в основании 155, а поверхность 175 является торцевой поверхностью стенки 153А соединителя 153.

Позицией 163 обозначено уплотнительное кольцо, расположенное между двумя заплечиками 181, 183, выполненными на корпусе 153 распределителя и на основании 155 соответственно.

Описанные средства взаимной блокировки механических элементов 153 и 155 обеспечивают отсутствие зазора и оптимальное уплотнение между ними. Для разъединения двух элементов необходимо извлечь вилку 173 и снизить давление во внутреннем объеме, ограниченном механическими элементами 153, 155, поскольку, пока давление не снижено, нитевидный блокирующий элемент 163 не может быть извлечен. Это обеспечивает безопасность блокирующего устройства, поскольку в отличие от известных блокирующих средств (таких как фланцы, соединенные болтами, стопорными кольцами или тому подобным) открытие не может быть осуществлено при избыточном внутреннем давлении. Данное средство блокировки также обеспечивает быструю сборку элементов.

На фиг.6 и 7 показан в разрезе другой вариант осуществления изобретения. Те же самые или эквивалентные элементы обозначены теми же самыми ссылочными позициями. Главное отличие этого варианта от показанного на фиг.1-5 заключается в расположении толкающего элемента. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.6 и 7, толкающий элемент расположен между торцевой кольцевой кромкой стенки 155А и кольцевым углублением в корпусе 151, из которого выступает стенка 153.