сапун

Формула изобретения

Сапун, содержащий ступенчатый корпус с отверстием для выхода воздуха, верхняя часть которого закрыта колпаком, демпфирующий элемент, отличающийся тем, что в отверстии для выхода воздуха установлен с образованием кольцевого зазора стержень, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения, верхняя часть стержня выполнена с кольцевой канавкой, нижняя часть выступает за корпус и выполнена конусообразной, при этом демпфирующий элемент имеет полусферическую форму и размещен в кольцевой канавке стержня, кроме того, колпак установлен на корпусе неподвижно с образованием зазора между дном колпака и торцом стержня, причем колпак в нижней части имеет, по меньшей мере, две равномерно расположенные по окружности прорези и оперт на ступень корпуса большего диаметра, а ступень меньшего диаметра, контактирующая с внутренней поверхностью колпака, выполнена с лыской.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для устранения избыточного давления в резервуарах корпусов редукторов, коробок передач и других механизмов.

Известен клапан травления воздуха, содержащий корпус, запорный орган в виде поплавка и седла, выполненного в виде регулировочного винта, компенсатор для гашения гидроудара, выполненный в виде пакета параллельных металлических пластин количеством не менее двух и расположенный в нижней части корпуса (см. свидетельство №16393, МПК 7 F 16 K 17/19).

Наиболее близким из известных к предложенному техническому решению является сапун, содержащий двухступенчатый трубчатый корпус с упорным буртом, размещенным на верхнем торце корпуса, верхняя часть которого перекрыта свободно охватывающим корпус подвижным колпаком с ограничителем подъема в виде усиков, расположенным с возможностью контактирования с упорным буртом, демпфирующий элемент, установленный между подвижным колпаком и упорным буртом (см. патент РФ №2088832, МПК 6 F 16 К 15/02).

Недостатком этого технического решения, как и аналога, является недостаточно высокая надежность работы при эксплуатации, а также не исключена возможность попадания воды или другой жидкости внутрь полости механизма при погружении сапуна в водную среду.

Технической задачей предложенного технического решения является повышение надежности работы при эксплуатации и устранение поступления воды внутрь полости механизма при погружении сапуна в водную среду.

Указанный технический результат достигается тем, что в сапуне, содержащем ступенчатый корпус с отверстием для выхода воздуха, верхняя часть которого закрыта колпаком, демпфирующий элемент, в отверстии для выхода воздуха установлен с образованием кольцевого зазора стержень, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения, верхняя часть стержня выполнена с кольцевой канавкой, а нижняя часть выступает за корпус и выполнена конусообразной, при этом демпфирующий элемент имеет полусферическую форму и размещен в кольцевой канавке стержня, кроме того, колпак установлен на корпусе неподвижно с образованием зазора между дном колпака и торцом стержня, причем колпак в нижней части имеет, по меньшей мере, две равномерно расположенные по окружности прорези и оперт на ступень корпуса большего диаметра, а ступень меньшего диаметра, контактирующая с внутренней поверхностью колпака, выполнена с лыской.

Исключить возможность поступления воды внутрь полости механизма можно следующим образом:

- установить в конструкции сапуна взаимодействующие между собой пружину и подвижный элемент, который плотно закрывает проходное отверстие полости механизма, а открывает его при значительном повышении давления внутри механизма. Однако в этом случае пружина должна устанавливаться предварительно нагруженной, а это создает в полости механизма при его работе значительное давление воздуха, что приводит к резкому выбрасыванию смазочного материала, находящегося в полости механизма в состоянии "масляного тумана", и как следствие обмасливанию снаружи колпака и поверхности механизма. В результате нарушается работоспособность сапуна (накопление пыли и грязи на обмасленной поверхности сапуна и закрытие проходных отверстий для воздуха), что может привести к возгоранию, коррозии и др.;

- соединить полость механизма с атмосферой при помощи устройства, имеющего выходное отверстие, расположенное выше уровня водной поверхности, но при этом значительно возрастет стоимость изделия из-за наличия большого количества крепежных и опорных деталей, сложности монтажа устройства, увеличенных габаритов, а также наличия специальных механизмов система осушки от конденсата, образующегося в устройстве;

- установить элемент, который в процессе быстрого движения воздуха из полости механизма к выходу отделит смазочный материал от воздушной среды, но это приведет к сложным конструктивным схемам, которые существенно повысят стоимость сапуна.

Существует следующее техническое противоречие:

- с одной стороны, необходимо иметь открытое отверстие, чтобы перепад давления не вызвал резкого выбрасывания "масляного тумана";

- с другой стороны, необходимо иметь закрытое отверстие, чтобы в механизм не попадала вода при погружении сапуна в водную среду.

В предложенном техническом решении устранение поступления воды в полость механизма при погружении сапуна в водную среду достигается тем, что проходное отверстие корпуса закрыто подвижным элементом и расположено в замкнутом объеме воздуха, образующемся внутренней полостью колпака, что позволило решить указанное противоречие.

Отличительный признак предложенного технического решения, заключающийся в установке в отверстии для выхода воздуха с образованием кольцевого зазора стержня, имеющего возвратно-поступательное перемещение и выполнение верхней части стержня с кольцевой канавкой, в которой размещен демпфирующий элемент полусферической формы, позволяет обеспечить полную герметизацию полости механизма при попадании в водную среду, при этом наличие кольцевого зазора обеспечивает возвратно-поступательное перемещение стержня и свободный проход воздуха из полости механизма при избыточном давлении.

Отличительный признак, заключающийся в том, что нижняя часть стержня выполнена конусообразной формы и выступает за корпус, позволяет обеспечить возврат в полость механизма капель смазочного материала, попавшего внутрь корпуса сапуна и на стержень.

Наличие неподвижно установленного на корпусе колпака предотвращает попадание грязи, воды и т.п. в полость механизма, а зазор, образованный между дном колпака и торцом стержня, обеспечивает срабатывание сапуна.

Наличие в нижней части колпака прорезей и выполнение меньшей ступени корпуса с лыской позволяют обеспечить выход воздуха из колпака.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что предложенное техническое решение соответствует условиям патентоспособности "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображен сапун в разрезе; на фиг.2 - сапун в разрезе, помещенный в водную среду; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1.

Сапун содержит ступенчатый корпус 1 с отверстием для выхода воздуха (проходное отверстие), в котором установлен стержень 2. Стержень 2 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения за счет того, что между стенкой корпуса 1 и стержнем 2 имеется зазор 3, обеспечивающий свободный проход воздуха из полости 4 механизма при избыточном давлении. Верхняя часть стержня 2 выполнена с кольцевой канавкой, в которой размещен демпфирующий элемент 5. Демпфирующий элемент 5 выполнен полусферической формы из эластичного уплотняющего материала, что обеспечивает его плотное прилегание к отверстию для выхода воздуха. Нижняя часть стержня 2 выступает за габариты корпуса 1 и выполнена конусообразной.

Верхняя часть корпуса 1 закрыта колпаком 6. Колпак 6 в нижней части имеет по меньшей мере две равномерно расположенные по окружности прорези 7 и закреплен на корпусе 1 неподвижно путем вдавливания в нескольких местах (не менее трех) нижней части колпака в кольцевую канавку, образованную ступенями корпуса 1. Колпак 6 установлен на корпусе 1 с образованием зазора между дном колпака и торцом стержня 2, при этом минимальная величина этого зазора должна быть такая, чтобы при вертикальном перемещении стержня 2 избыточный воздух из полости 4 беспрепятственно проходил через проходное отверстие в корпусе 1, а максимальная величина зазора должна быть такая, чтобы при значительных вибрациях не нарушалась конструкция сапуна.

Колпак 6 опирается на ступень 8 корпуса 1, которая имеет больший диаметр и в поперечном сечении выполнена шестигранной формы для заворачивания гаечным ключом. Меньшая ступень 9 корпуса 1 размещена внутри колпака 5, являясь его направляющей, и выполнена с лыской 10, обеспечивающей выход воздуха из колпака 6 в атмосферу. В нижней части корпус 1 имеет резьбу для вворачивания в картер вентилируемого механизма.

Сапун работает следующим образом.

В процессе работы механизма возникает повышенное давление воздуха в полости 4, которое создает силу давления, действующую на стенки корпуса 1 и на демпфирующий элемент 5. При достижении в полости 4 избыточного давления стержень 2 поднимается, открывая проходное отверстие в корпусе 1. Воздух через образовавшийся зазор между демпфирующим элементом 5 и проходным отверстием корпуса 1, лыску 10 и прорези 7 выходит наружу.

После выравнивания давления внутри полости 4 механизма стержень 2 опускается под действием своего веса, перекрывая проходное отверстие в корпусе 1, предотвращая попадание мелких частиц пыли внутрь полости 4.

Также в процессе работы механизма, когда возникает вибрация, стержень 2 с демпфирующим элементом 5 начинает совершать возвратно-поступательное перемещение, постоянно стравливая избыточный воздух из полости 4.

При погружении сапуна в воду последняя через прорези 7 стремится заполнить внутреннюю полость колпака 6, выдавливая воздух из внутренней полости колпака 6 в полость механизма. Так как проходное отверстие корпуса 1 закрыто демпфирующим элементом 5, то внутри полости колпака 6 образуется замкнутый объем воздуха (воздушная подушка), который препятствует дальнейшему поступлению водной среды в полость колпака 6 и полость 4 механизма.

Предложенное техническое решение обеспечивает надежность работы сапуна при эксплуатации и позволяет устранить поступление воды внутрь полости механизма при погружении сапуна в водную среду.

Предложенное техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.