CZ20013581A3 - Uzavírací zařízení - Google Patents

Description

Uzavírací zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká uzavíracího zařízení potrubí pro vedení tekutiny, s pouzdrem opatřeným dvěma přípojkami pro vedení tekutiny a s plovákem uspořádaným v pouzdru, posuvným pomocí přestavovacího zařízení alespoň v jednom směru, přičemž je v pouzdru na přípojce vedení ležící ve směru proudění tekutiny vytvořena dosedací plocha pro ventilové sedlo.

Dosavadní stav techniky

Vodoměry, měřící spotřebu vody v bytech, se často montují na uzavírací ventil bytového rozvodu vody, přičemž přípojka vodoměru slouží jak pro uzavírání přípojky do bytu, tak i pro zajištění přívodu a odvodu vody k vodoměru, popřípadě od něj. Uzavírání se zpravidla provádí mechanickým uzavřením tak zvané ventilové trubky. Vzhledem k tomu, že k uzavírání dochází proti tlaku přiváděné vody, mohou při nedostatečném přítlaku uzavíracího zařízení vznikat netěsnosti. Při zanesení uzavíracího hřídele vápennými usazeninami může také být uzavření trubky zcela nemožné.

Uzavírací ventil tohoto druhuje znám ze spisu DE 199 39 613 Al pro zařízení pracující na vakuovém principu. V pouzdru jsou zde kolmo na sebe uspořádány dvě přípojky. Jedna z obou přípojek má tvar ventilového sedla, na které dosedá rovinný píst pro uzavření ventilu. Píst je ovládán pomocí ovládacího zařízení, prostřednictvím násady ventilu. Sáním mechanického čerpadla se vytváří vakuum, které udržuje ventil v uzavřeném stavu a brání jeho otevření. Vyrovnání pístu na sedle ventilu může však být obtížné vzhledem k poměrům proudění tekutiny v pouzdru. Píst se může ustavit šikmo vzhledem k ventilovému sedlu nebo se vůči němu přesune, takže na sedlo zcela nedosedne, takže ventil není dostatečně utěsněn.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je vytvořit uzavírací zařízení, které bude umožňovat spolehlivé uzavírání vedení tekutin při jeho zlepšeném utěsnění.

Tohoto úkolu se v podstatě dosahuje uzavíracím zařízením výše uvedeného druhu tak, že plovák a ventilové sedlo mají navzájem k sobě přivrácenou kuželovitou část vytvářející těsnicí plochu s v podstatě stejným kuželovým úhlem. Při uzavření uzavíracího zařízení dojde k přitlačení kuželovité těsnicí plochy plováku tlakem tekutiny na sedlo ventilu. Plovák a sedlo ventilu se v důsledku svých kuželových ploch samostatně navzájem koncentricky vyrovnávají, takže těsnicí plochy na sebe optimálně dosedají. Kuželovitým provedením plováku a sedla ventiluje dále zajištěna velká těsnicí plocha, umožňující spolehlivé uzavření vedení. Navíc, uspořádání sedla ventilu na straně odvrácené od proudu tekutiny v pouzdru i při velkých rozdílech tlaku na obou stranách plováku umožňuje dosáhnout velmi spolehlivého utěsnění uzavíracího zařízení, neboť plovák je v důsledku vzrůstajícího rozdílu tlaku tekutinou dotlačován na sedlo ventilu pevněji, čímž se zvyšuje těsnicí účinek. V případě demontáže nebo selhání mechaniky otevírání zajišťuje působení tlaku samostatné uzavírání. Otevírání zařízení podle vynálezu se provádí proti tlaku tekutiny.

Aby i při malém rozdílu tlaku a rychlosti proudění byly těsnicí plochy plováku a sedla ventilu na sebe dotlačovány dostačujícím tlakem a tím zajištěn těsnicí účinek, je plovák ve směru k ventilovému sedlu předpjat pružinou, zejména tlačnou pružinou opírající se o osazení pouzdra.

• ·· · ·· ·· • · · · · · · · · · · ···· ·· · · ♦ · · • · · · · · · ··· ·· ··· ·· ·· ···

Pro další zvýšení těsnicí účinnosti mohou být kuželovitá část ventilového sedla a/nebo kuželovitá oblast plováku alespoň zčásti opatřeny těsnicím materiálem. V závislosti na tekutině, jejíž průtok je třeba uzavřít, může být jako těsnicí materiál použito povlečení pryží nebo vyložení polytetrafluoretylenem (PTFE).

Přídavně nebo alternativně je také pro dosažení dobrého těsnicího účinku v kuželovité části ventilového sedla a/nebo v kuželovité Části plováku možno použít těsnicí kroužek (O-kroužek).

Aby se zabránilo tomu, že plovák v otevřeném stavu uzavíracího zařízení klesne nebo se začne vykyvovat, může být plovák opatřen radiálními vodícími můstky, které s vůlí dosedají na vnitřní stěnu pouzdra. Tyto vodicí můstky mohou být například hvězdicově uspořádány na straně odvrácené od kuželovité plochy plováku. Ukázalo se, zeje zvláště výhodné, jsou-li tři radiální vodicí můstky uspořádány navzájem přesazené o 120° nebo čtyři o 90°. U dalšího provedení vynálezu je výhodné, je-li plovák opatřen násadou sousedící s kuželovitou částí, která alespoň v této oblasti vyčnívá z přípojky pouzdra na výstupním vedení tekutiny. Prostřednictvím této násady může být plovák pomocí přestavovacího zařízení vytlačen proti síle tlačné pružiny a tlaku tekutiny, čímž se uzavírací zařízení otevře. Násada slouží také ke koncentrickému vyrovnávání plováku v pouzdru, pokud je mechanicky vedena přestavovacím zařízením tak, že kuželovitá část plováku při uzavření uzavíracího zařízení leží utěsněné na sedle ventilu.

Víření a turbulence proudění v pouzdru mohou také být sníženy tím, že je plovák na straně odvrácené od násady opatřen kuželovým hrotem. Při otevřeném uzavíracím zařízení tak tekutina snadno proudí okolo plováku, čímž je zabráněno ztrátám tlaku nebo hluku, které by byly způsobeny turbulencemi.

Podle vynálezu je výhodné, je-li plovák vytvořen jako duté těleso tak, aby měl sníženou hmotnost a byl pohyblivější.

-4• ·· · · · ·· • · · · · · · · ··· ···· ·· · · · · · • · · · · · · ·· · · · · · ·· ···

Je-li plovák mechanicky spojen s přestavovacím zařízením, je nejen možno odpojit plovák proti síle tlačné pružiny a proti tlaku tekutiny ze sedla ventilu, uzavírací zařízení je však také možno uzavřít přestavovacím zařízením. Tak je také možno i při velkém množství usazenin v pouzdru, které by mohly omezovat hydraulické nebo pružinové uzavírání uzavíracího zařízení, uzavírat uzavírací zařízení také mechanickou silou.

Podle výhodného provedení vynálezu je jedna z přípojek pouzdra spojena s měřidlem průtoku. Uzavírací zařízení podle vynálezu se tak stává ventilovým / měřicím zařízením, které například může být použito jako vodoměr.

Přehled obrázku na výkresech

Vynález je dále objasněn pomocí příkladných provedení, která jsou znázorněna na připojených výkresech:

Na obr. 1 je první provedení uzavíracího zařízení v otevřeném stavu, na obr. 2 je druhé provedení uzavíracího zařízení v otevřeném stavu, na obr. 3 je uzavírací zařízení z obr. 1 v uzavřeném stavu a na obr. 4 je uzavírací zařízení z obr. 2 v uzavřeném stavu.

Stejné součásti uzavíracího zařízení jsou na obrázcích průběžně označeny stejnými vztahovými značkami.

Příklady provedení vynálezu

Uzavírací zařízení 1, znázorněné na obr. 1, obsahuje pouzdro 2 s uvnitř uloženým plovákem 3. V protilehlých koncích pouzdra 2 jsou uspořádány přípojky 4, 5, jimiž je pouzdro spojitelné s neznázoměnými vedeními tekutiny.

-5Pouzdro 2 má první válcovitou oblast 6, která má vzhledem k vedení tekutiny zvětšený průměr. Na tuto válcovitou oblast 6 navazuje kuželovitá část

7, která tvoří ventilové sedlo 8.

Plovák 3 je proveden jako duté těleso, jehož průměr je zvolen tak, že mezi plovákem 3 a pouzdrem 2 vzniká kruhový kanál 9, jímž může tekutina proudit od přípojky 4 k přípojce 5 pouzdra 2. Plovák 3 je rovněž opatřen kuželovitou částí 10, jejíž úhel a, znázorněný na obr. 2, v podstatě odpovídá úhlu kužele ventilového sedla 8 pouzdra 2. Jako prodloužení kuželovité části 10 | plováku 3 je vytvořena násada 11, která zčásti vystupuje z přípojky 5 pouzdra 2.

Na straně protilehlé vzhledem k násadě 11 je plovák opatřen kuželovým hrotem 12, na němž je uspořádáno několik radiálních vodicích můstků 13,14.

Mezi osazením 15 pouzdra 2 a radiálními vodícími můstky 13,14 plováku 3 je uspořádána tlačná pružina 16, předpínající plovák 3 směrem k ventilovému sedlu 8. Prostřednictvím neznázorněného přestavovacího zařízení, ovládajícího násadu 11 plováku 3, může být plovák 3_přesouván proti tlaku pružiny 16, jak je znázorněno šipkami na obr. 1 a 2. Přestavovací zařízení může také být spojeno s násadou 11 plováku 3 mechanicky, aby bylo možno plovák 3 přesouvat v pouzdru 2 proti směru šipek na obr. 1 a 2.

U prvního provedení, znázorněného na obr. 1 a 3, je kuželovitá Část 10 plováku 3 opatřena těsnicím materiálem 17. Současně je těsnicím materiálem 18 alespoň zčásti také vyloženo ventilové sedlo 8 pouzdra 2. Těsnicí materiály 17 a 18 plováku 3, popřípadě pouzdra 2, jsou přitom uspořádány v takové poloze,

I aby v uzavřeném stavu uzavíracího zařízení 1, znázorněném na obr. 3, na sebe dosedaly.

U druhého provedení, znázorněného na obr. 2 a 4, ventilové sedlo 8 a kuželovitá část 10 plováku 3 nejsou obloženy těsnicím materiálem. Místo toho je v kuželovité části 10 plováku 3 provedena drážka 19, ve které je uložen

těsnicí kroužek 20. V uzavřeném stavu uzavíracího zařízení 1 dosedá těsnicí kroužek 20 na ventilové sedlo 8 pouzdra 2.

Dále je vysvětlena funkce uzavíracího zařízení 1.

Po montáži uzavíracího zařízení 1 je kuželovitá část 10 plováku 3 pružinou 16 dotlačována na ventilové sedlo 8jpouzdra 2. Po otevření zdroje tekutiny, například domovní vodovodní přípojky, proudí tekutina vedením spojeným s přípojkou 4 do pouzdra 2 a dotlačí plovák 3 ještě pevněji na ventilové sedlo 8. Vedení tekutiny je tak zcela utěsněno i bez použití přestavovacího zařízení.

Otevření uzavíracího zařízení 1 se provádí pomocí přestavovacího zařízení, které působí tlakem na násadu 11 plováku 3. Plovák 3 je tak tlačen proti tlaku tekutiny a proti síle pružiny 16 a axiálně posouván směrem k přípojce 4 vedení. Tím se kuželovitá část 10 plováku 3 odsune od ventilového sedla 8, takže mezi plovákem 3 a ventilovým sedlem vznikne kruhový kanál 9. Tekutina přitom proudí nejprve přípojkou 4 vedení, nato prochází přes pružinu 16 a mezi jednotlivými radiálními vodícími můstky 13,14 do kruhového kanálu 9, načež přípojkou 5 opouští pouzdro 2.

Při uzavírání uzavíracího zařízení 1 se přestavovací zařízení vrátí do výchozí polohy, takže se kuželovitá část 10 plováku 3 pod tlakem tekutiny a pružiny 16 samočinně dotlačí na ventilové sedlo 8 pouzdra 2. Přestavovací zařízení přitom může podporovat axiální pohyb plováku 3, pokud je plovák 3 mechanicky spojen s přestavovacím zařízením.

Je výhodné, je-li přípojka 5 spojena s měřicím zařízením, například s bytovým vodoměrem. Spojením uzavíracího zařízení 1 a měřicího zařízení se získá tak zvané ventilové měřidlo.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Uzavírací zařízení potrubí pro vedení tekutiny, s pouzdrem (2) opatřeným dvěma přípojkami (4, 5) pro vedení tekutiny a s plovákem (3) uspořádaným v pouzdru (2), posuvným pomocí přestavovacího zařízení alespoň v jednom směru, přičemž je v pouzdru (2) na přípojce (5) vedení ležící ve směru proudění tekutiny vytvořena dosedací plocha pro ventilové sedlo (8), vyznačující se tím, že plovák (3) a ventilové sedlo (8) mají navzájem k sobě přivrácenou kuželovitou část (10, 7) vytvářející těsnicí plochu s v podstatě stejným kuželovým úhlem (a).
2. 2. Uzavírací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím,že plovák (3) je ve směru k ventilovému sedlu (8) předpjat pružinou (16), zejména tlačnou pružinou.
3. 3. Uzavírací zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím , že pružina (16) je opřena o osazení (15) pouzdra (2).
4. 4. Uzavírací zařízení podle některého z předcházejících nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že kuželovitá část (7) ventilového sedla (8) a/nebo kuželovitá část (10) plováku (3) jsou alespoň zčásti opatřeny těsnicím materiálem (17,18).
5. 5. Uzavírací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že v kuželovité části (7) ventilového sedla (8) ·· · ·· ·* ♦ · ···· ·· • · · · · · « ···· ·· ··· ·

   -8a/nebo v kuželovité části (10) plováku (3) je uspořádán alespoň jeden těsnicí kroužek (20).
6. 6. Uzavírací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že plovák (3) je opatřen radiálními vodícími můstky (13,14), které s vůlí dosedají na vnitřní stěnu pouzdra (2).
7. 7. Uzavírací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že plovák (3) je duté těleso.
8. 8. Uzavírací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že plovák (3) je na straně kuželovité části (10) opatřen násadou (11), která alespoň v této oblasti vyčnívá z přípojky (5) pouzdra (2) do výstupního vedení tekutiny.
9. 9. Uzavírací zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že plovák (3) je na straně odvrácené od násady (11) opatřen kuželovým hrotem (12).
10. 10. Uzavírací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že plovák (3) je mechanicky spojen s přestavovacím zařízením.
11. 11. Uzavírací zařízení podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jedna z přípojek (4, 5) pouzdra (2) je spojena s měřidlem průtoku.