CZ2008150A3 - Uzáver prutoku kapalin - Google Patents

Abstract

Uzáver prutoku kapalin se skládá z pevné cásti tvorené sedlem a pohyblivé cásti tvorené kuželkou vytvorenou šikmým seríznutím válce a opatrenou drážkami pro uložení tesnení. Sedlo (1) je vytvoreno šikmým seríznutím válcového mezikruží vedeným pod stejným úhlem jako šikmý rez válce tvorícího kuželku(2), pricemž vnejší prumer kuželky (2) odpovídá vnitrnímu prumeru sedla (1). Soucástí kuželky (2) je vreteno (8) na její otácení, které je na svém vnejším konci opatreno ctverhranem (13), prípadne n-hranem pro nasazení ovládací rukojeti. Kuželka (2)a sedlo (1) jsou po namontování do potrubního systému vzájemne nerozebíratelné nebo rozebíratelné. V prípade, že kuželka (2) a sedadlo (1) jsou po namontování do potrubního systému vzájemne nerozebíratelné, zabezpecuje zajištení kuželky (2) v axiálním smeru príruba (9) sedla (1) a pojistný kroužek (5) v zápichu vretena (8) a vymezení otácení kuželky (2) zabezpecuje doraz (6) na vnitrní strane príruby (9) sedla (1) a doraz (7) na cele kuželky (2). V prípade, že kuželka (2) a sedlo (1) jsou po namontování do potrubního systému vzájemne rozebíratelné, potom je kuželka (2) opatrená prírubou (14),sedlo (1) je opatreno osazením (16) pro prírubu (14) kuželky (2) a poloha kuželky (2) v axiálním smeru je zajištená presuvnou maticí (18) na vnejším závitu (19) sedla (1). Mezi kuželkou (2) a presuvnou maticí (18) je vložen smykací kroužek (20) a presuvná matice (18) je zajištená proti uvolnení protismerným celním zoubkováním nebo radiálním zoubkováním na vnitrním prumeru. Vymezení otácení kuželky (2) zabezpecuje doraz (17) na osazení (16) pro prírubu (14) kuželky (2) a doraz (15) na prírube (14) kuželky (2)

Description

Oblast techniky

Vynález se týká uzávěru průtoku kapalin.

Dosavadní stav techniky

V rozvodech vody, příp. jiných neagresivních kapalných médií se používají uzavírací armatury různých typů. Mezi nejrozšířenější typy lze zařadit ventil, klínový posunovač, válcový kohout, kuželový kohout a kulový kohout. Tyto dnes už klasické typy armatur byly konstrukčně řešené a dimenzované pro kovové materiály - mosaz, litinu, příp. nerezavějící oceli.

V současné době se pro rozvody vody používají plastové materiály PE, PEX, PP, polybutylen. Plastové systémy rozvodů - trubky, fitinky, armatury - obsahují uzavírací armatury klasické kovové a spojky na plastové trubky. Vhodnějším a zejména lacinějším řešením je plastová armatura z materiálu odpovídajícího trubce.

Nejrozšířenějším materiálem pro vnitřní rozvody v budovách je v současné době PP. Výhodné pro spojování tohoto materiálu je polyfuzní sváření spojů. Obdobně je tomu u vnějších rozvodů vody s materiálem PP.

Výrobci PP systémů aplikovali konstrukci uzávěrů z dvou typů klasických mosazných armatur - ventilu a kulového kohoutu. Používají kombinaci mosazných a plastových součástek, mosazné závitové zálisky. V případě ventilu je tělo armatury vyrobeno z plastu s mosazným závitovým záliskem a ventilový vršek je převzatý z mosazné armatury.

U kulového kohoutu je tělo vyrobené z plastu a vřeteno a koule z mosazi.

Z těchto řešení vyplývají závažné rizikové faktory:

• u ventilů je plastové tělo při uzavření namáhané nekontrolovatelnou silou (ve směru vyznačeném šipkou), vyvolanou šroubovým mechanizmem vršku - podle to, jakou silou uživatel utáhne ovládací kolečko - viz obr.9 (katalog firmy Ekoplastik) • u kulových kohoutů je tělo trvale namáháno nutným předpětím (ve směru šipky) těsnicích kroužků zPTFE na kovovou kouli - viz obr. 10 (katalog firmy Ekoplastik)

Používání kovových závitových zálisků sice zvyšuje pevnost závitu a zaručuje vícenásobnou demontovatelnost , ale vnáší trvalé napětí do plastového dílu zejména rozdílnou tepelnou roztažností kovu a plastu.

U plastových materiálů zvláště u polyolefinů vyvolává trvalé namáhání dílu tzv. korozi z napětí což způsobuje značné snížení pevnosti materiálu a v důsledku toho nezanedbatelný rizikový faktor z hlediska životnosti.

V patentu CH 663258 je popsán kohout v přímé a rohové verzi, ale není zde definováno sedlo. Průmyslovou využitelnost přímé aplikace je neúměrně přiškrcený průtok vůči světlosti potrubí.

Uvedené nevýhody řeší navrhovaná celoplastová konstrukce uzávěru, kde všechny součástky jsou v provozu namáhané jenom tlakem media v rozvodu.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje uzávěr průtoku kapalin podle vynálezu, pozůstávající z pevné části tvořené sedlem a pohyblivé části tvořené kuželkou, vytvořenou šikmým seříznutím válce a opatřenou drážkami na uloženi těsnění, jehož podstata spočívá v tom, že sedlo je • · · « · · · · « ·· ·♦ * · *♦ vytvořené šikmým seříznutím válcového mezikruží, vedeným pod stejným úhlem jako šikmý řez válce tvořícího kuželku, přičemž vnější průměr kuželky odpovídá vnitřnímu průměru sedla.

Těsnění pohyblivé části - kuželky vsedle je zabezpečené těsnicím kroužkem - gumovým „O“ kroužkem, uloženým v drážce kuželky, případně jiným vhodným způsobem. Drážka pro „O“ kroužek je šikmá a je vytvořená pod stejným úhlem jako řez u sedla a kuželky.

Součásti kuželky je vřeteno na její otáčení, které je na svém vnějším konci opatřené čtverhranem, příp.. n-hranem na nasazení ovládací rukojeti.

Výhodou vynálezu je, že kuželka a sedlo jsou po namontování do potrubního systému navzájem rozebíratelné nebo nerozebíratelné.

V případě, že kuželka a sedlo jsou po namontování do potrubního systému navzájem nerozebíratelné, může zajištění kuželky v axiálním směru zabezpečovat příruba sedla a pojistný kroužek v zápichů vřetena. Vymezení otáčeni kuželky může zabezpečovat doraz na vnitřní straně příruby sedla a doraz na čele kuželky.

V případě, že kuželka a sedlo jsou po namontování do potrubního systému vzájemně rozebíratelné, je kuželka opatřená přírubou, sedlo je opatřené osazením pro přírubu kuželky a poloha kuželky v axiálním směru je zajištěna přesuvnou maticí na vnějším závitu sedla. Mezi kuželkou a přesuvnou maticí může být vložený smykací kroužek a přesuvná matice může být zajištěná proti uvolnění protisměrným čelným zoubkováním nebo radiálním zoubkováním na vnitřním průměru. Vymezeni otáčeni kuželky zabezpečuje doraz na osazení pro přírubu kuželky a doraz na přírubě kuželky.

• 4 « · · · · 4 4 *· • · 4 4 · 4 ·44 • · 4 · · 4 4 4 4· «««·«* ·· «· ·* **

Uzávěr podle vynálezu má také výhodu v tom, že jeho aplikace v potrubí může být přímá, rohová nebotrojcestná.

Hlavní výhoda podle vynálezu je v tom, že celá konstrukce je plastová, kde všechny části uzávěru jsou připoutávání namáhány pouze tlakem media v rozvodu, což značně zvyšuje životnost uzávěru.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu bude blíže vysvětlena na přiložených obrázcích.

Na obr. 1a, 1b, 1c a 1d je znázorněn nerozebíratelný typ uzávěru - na obr. 1a, 1b samostatné sedlo a kuželka v různých pohledech, na obr. 1c, 1d kompletní uzávěr v poloze uzavřené a otevřené.

Na obr. 2 je znázorněn nerozebíratelný typ uzávěru s přímou aplikací

Na obr. 3 je znázorněn nerozebíratelný typ uzávěru s rohovou aplikací

Na obr. 4 je znázorněn nerozebíratelný typ uzávěru s trojcestnou aplikaci Na obr. 5a, 5b, 5c, a 5d je znázorněn rozebíratelný typ uzávěru - na obr. 5a, 5b samostatné sedlo a kuželka v různých pohledech, na obr. 5c, 5d kompletní uzávěr v poloze uzavřené a otevřené.

Na obr. 6 je znázorněn rozebíratelný typ uzávěru s přímou aplikací

Na obr. 7 je znázorněn rozebíratelný typ uzávěru s rohovou aplikací

Na obr. 8 je znázorněn rozebíratelný typ uzávěru s trojcestnou aplikací

Příklady uskutečnění vynálezu

Uzávěr průtoku kapalin znázorněný na obr. 1c, 1d představuje typ armatury, kde kuželka 2 a sedlo 1 jsou po namontování do potrubního systému vzájemně nerozebíratelné. Vymezení otáčení kuželky 2 v tomto případě zabezpečuje doraz 6 na vnitřní straně příruby 9 sedla 1 a doraz 7 na čele kuželky 2.

	• ·	• · * • · »	• * • ·	• · a ·
		• v · ·	• ·	• »
v · *	• a ·	♦ · ··	a a	*«

Uzávěr znázorněný na obr. 1c představuje uzavřený stav. Zafixováním kuželky 2 v axiálním směru přírubou 9 a pojistným kroužkem 5 v zápíchu vřetena 8 a jejím otočením v radiálním směru o 180 ⁰ vznikne výtokový otvor mezi sedlem 1 a kuželkou 2 a kapalina může proudit z přívodu (přívodní otvor armatury) přes výtokový otvor směrem k výtoku (výstupní otvor armatury) - tak jak je znázorněno na obr. č. 1 d.

Aplikací uzávěru průtoku kapalin z obr. č.1 do tělesa kohoutu tak, že sedlo je součásti tělesa vzniká nerozebíratelný typ armatury (uzávěr se nedá po zavařeni do potrubního systému rozmontovat a přetěsnit výměnou těsnících O-kroužkú) s připojovacími hrdly 11 pro polyfuzní sváření, tak, jak je to znázorněno na obr.2, kde je znázorněná přímá aplikace, na obr.3, kde je znázorněná rohová aplikace a na obr.4 trojcestná aplikace.

Kuželka 2 je do tělesa kohoutu u rohové a trojcestné armatury montovaná přes přívodní otvor armatury. U Přímého provedení je v tělese vytvořen montážní otvor 10. Ten je po montáži uzavřen navařením zátky 12.

Příklad 2

Uzávěr přítoku kapalin znázorněný na obr. 5c, 5d představuje typ armatury, kde kuželka 2 a sedlo 1 jsou po namontování do potrubního systému vzájemně rozebíratelné.

Kuželka 2 je do sedlal montována zasunutím zvenku a je opatřena přírubou 14 na které je vytvořen doraz 15. Montážní otvor tělesa kohoutu je rozšířený osazením 16 pro přírubu kuželky 14. V osazení 16 je vytvořen doraz 17, který spolu s dorazem 15 na přírubě 14 vymezuje otáčení kuželky. Poloha kuželky je po montáži zajištěná v axiálním směru přesuvnou matici 18 na vnějším závitu 19 tělesa kohoutu. Mezi kuželkou 2 a přesuvnou maticí 18 je vložena kluzná podložka 20 ve tvaru kroužku pro zmenšení tření mezi těmito díly. Presuvná matice 18 je zajištěná proti povoleni protisměrným čelným zoubkováním nebo radiálním zoubkováním na vnitřním průměru matice 18. Funkce uzávěru přítoku kapalin je stejná jako v případě nerozebíratelného typu na obr.1.

Aplikací uzávěru z obr.5 do tělesa kohoutu tak, že sedlo je součástí tělesa, vzniká rozebíratelný typ armatury (uzávěr průtoku kapalin je možné po navaření do potrubního systému rozmontovat a přetěsnit výměnou těsnících O-kroužkú) s připojovacími hrdly pro polyfuzní sváření. Na obr. 6 je znázorněná přímá aplikace , na obr. 7 je znázorněna rohová aplikace a na obr,8 je znázorněna trojcestná aplikace.

Průmyslová využitelnost

Uzávěr průtoku kapalin je možno využívat zejména pro rozvod vody a jiných neagresivních kapalných médií, přičemž konstrukce uzávěru je celoplastová a všechny součástky jsou v provozu namáhány pouze tlakem média v rozvodu.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Uzávěr průtoku kapalin sestávající z pevné části tvořené sedlem a pohyblivé části tvořené kuželkou, vytvořenou šikmým seříznutím válce a opatřenou drážkami pro uložení těsnění, vyznačující se tím, že sedlo (1) je vytvořeno šikmým seříznutím válcového mezikruží vedeným pod stejným úhlem jako šikmý řez válce tvořícího kuželku (2), a drážka (4) na kuželce (2) pro uložení těsnění je vytvořena pod stejným úhlem jako šikmý řez u sedla (1) a šikmý řez u kuželky (2), přičemž vnější průměr u kuželky (2) odpovídá vnitřnímu průmětu sedla (1).
2. 2. Uzávěr podle nároku 1, vyznačující se tím, že součástí kuželky 2 je vřeteno (8) na její otáčení, které je na svém vnějším konci opatřené čtverhranem (13), případně n-hranem, na nasazení ovládací rukojeti.
3. 3. Uzávěr podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že kuželka (2) a sedlo (1) jsou po namontování do potrubního systému vzájemně nerozebíratelné,
4. 4. Uzávěr podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že kuželka (2) a sedlo (1) jsou po namontování do potrubního systému vzájemně rozebíratelné.
5. 5. Uzávěr podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že zajištění kuželky (2) v axiálním směru zabezpečuje příruba (9) sedla (1) a pojistný kroužek (5) v zápichu vřetena (8).
6. 6. Uzávěr podle nároků 1, 2, 3 a 5, vyznačující se tím, že vymezení otáčení kuželky (2) zabezpečuje doraz (6) na vnitřní straně příruby (9) sedla (1) a doraz (7) na čele kuželky (2).
7. 7. Uzávěr podle nároků 1, 2 a 4 vyznačující se tím, že kuželka (2) je opatřená přírubou (14), sedlo (1) je opatřeno osazením (16) pro přírubu (14) kuželky (2) a poloha kuželky (2) v axiálním směru je zajištěna přesuvnou maticí (18) na vnějším závitu (19) sedla (1).

   « «· · ·* • βφ· · * ·· «4 ** ♦ ···
8. 8. Uzávěr podle nároků 1, 2, 4 a 7, vyznačující se tím, že vymezení otáčení kuželky (2) zabezpečuje doraz (17) na osazení (16) pro přírubu (14) kuželky (2) a doraz (15) na přírubě (14) kuželky (2).
9. 9. Uzávěr podle nároků 1, 2, 4, 7 a 8, vyznačující se tím, že mezi kuželkou (2) a přesuvnou maticí (18) je vložena kluzná podložka (20) a přesuvná matice (18) je zajištěná proti uvolnění protisměrným čelním zoubkováním nebo radiálním zoubkováním na vnitřním průměru.
10. 10. Uzávěr podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že jeho aplikace v potrubí je přímá, rohová nebo trojcestná.
11. 11. Uzávěr podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že jednotlivé části podle nároků 1 až 10 jsou celoplastové.