CZ295498B6 - Ventil, především ventil topného tělesa - Google Patents

Abstract

Ventil, především ventil (1) topného tělesa, s tělesem (2) ventilu má přítokovou přípojku (3) a odtokovou přípojku (4), přičemž je mezi přítokovou přípojkou (3) a odtokovou přípojkou (4) upraveno uzavírací zařízení s ventilovým prvkem (6) a ventilovým sedlem (7). Tento ventil se může provozovat nezávisle na směru proudění. K tomu je v pouzdře (10) sedla, upraveném v tělese (2) ventilu, upraven přítokový kanál (11), jehož jeden konec je přiřazen ventilovému sedlu (7), a odtokový kanál (12). Pouzdro (10) sedla je v tělese (2) ventilu přetočitelné mezi první polohou, ve které je přítokový kanál (11) ve spojení s přítokovou přípojkou (3) a odtokový kanál (12) s odtokovou přípojkou (4), a druhou polohou, ve které je přítokový kanál (11) ve spojení s odtokovou přípojkou (4) a odtokový kanál (12) s přítokovou přípojkou (3).ŕ

Description

Ventil, především ventil topného tělesa

Oblast techniky

Vynález se týká ventilu, především ventilu topného tělesa, s tělesem ventilu, který má přítokovou přípojku a odtokovou přípojku, přičemž je mezi přítokovou přípojkou a odtokovou přípojkou upraveno uzavírací zařízení s ventilovým prvkem a ventilovým sedlem.

Dosavadní stav techniky

Takový ventil, vytvořený jako ventil topného tělesa, je známý z WO 99/22282.

Obvykle je u takového ventilu topného tělesa stanoven směr proudění. Tento směr je často označen šipkou na vnější straně pouzdra. V mnoha případech ale tento vyplývá jenom z montážního návodu. Směr proudění by se měl zohlednit, aby se zamezilo poruchám, které se projevují především hlukem. Obvykle je strana uzavíracího zařízení ze strany ventilového sedla spojena s přítokovou přípojkou a strana uzavíracího zařízení ze strany ventilového prvku s odtokovou přípojkou. Pohybuje-li se ventilový prvek na ventilové sedlo, pak se pohybuje proti přitékající vodě. Dochází k pozvolnému škrcení protékající vody. U tohoto způsobu provozu obvykle nedochází k problémům.

Je-li ale ventil chybně napojen, tzn. je-li napájecí potrubí topného systému spojeno s odtokovou přípojkou, pak proudí voda přes ventilový prvek k ventilovému sedlu a odtud do přítokové přípojky. Když se ventil uzavírá, pohybuje se ventilový prvek na ventilové sedlo. Podkročuje-li spára mezi ventilovým prvkem a ventilovým sedlem jistou vzdálenost, pak se uzavírá ventilový prvek náhle, následkem čehož je rovněž náhlý vzestup tlaku na odtokové přípojce. Tento vzestup tlaku se projevuje takzvaným vodním rázem, který nemá za následek pouze nepříjemný hluk, ale může vyvolat i poškození v potrubním systému. Tento vodní ráz může být ale vyvolán i externím impulzem, například jiným ventilem, který se náhle uzavře nebo otevře, čerpadlem, které se rozbíhá nebo zastavuje, nebo jinak. Tyto příčiny, které ještě nejsou všechny beze zbytku vysvětleny, jsou mimořádně kritické tehdy, je-li ventil špatně namontován.

Nebezpečí chybné montáže ventilů topných těles není dáno pouze na základě nedostatečné kvalifikace montérů, ale i tehdy, nemůže-li se ve starších domech nebo zařízeních již přesně zjistit, které potrubí se používá k přítoku a které potrubí k odtoku teplé vody.

Podstata vynálezu

Základem vynálezu je proto úkol, moci provozovat ventil nezávisle na směru proudění.

Tento úkol se u ventilu úvodem uvedeného druhu řeší tím, že je v pouzdře sedla, upraveném v tělese ventilu, upraven přítokový kanál, jehož jeden konec je přiřazen ventilovému sedlu, a odtokový kanál, přičemž je pouzdro sedla v tělese ventilu přetáčitelné mezi první polohou, ve které jsou ve spojení přítokový kanál s přítokovou přípojkou a odtokový kanál s odtokovou přípojkou, a druhou polohou, ve které jsou ve spojení přítokový kanál s odtokovou přípojkou a odtokový kanál s přítokovou přípojkou.

Tímto provedením se může dráha proudění topné kapaliny ventilem nastavit vždy tak, aby byl ventilový prvek naplavován přes ventilové sedlo. Když se zjistí, že tomu tak není, tzn. je-li ventilové sedlo naplavováno přes ventilový prvek, pak stačí pouzdro sedla v tělese ventilu přetočit, aby se opět zjednaly správné poměry. Tím, že jsou oba kanály, tzn. přítokový kanál a odtokový kanál upraveny v pouzdře sedla, zajišťuje se nezávisle na provedení tělesa ventilu, že topná

-1 CZ 295498 B6 kapalina proudí ventilem vždy po žádané dráze. Toto platí jak při protékání v jednom směru, tak i při protékání ve druhém směru. Utěsnění je relativně jednoduché, protože se v podstatě musí pouze utěsnit pouzdro sedla oproti tělesu ventilu.

Výhodně je ventilové sedlo vytvořeno jedním koncem přítokového kanálu. Stačí tedy těleso sedla v oblasti vyústění přítokového kanálu zpracovat, je-li třeba vytvořit plochu, na které může ventilový prvek těsníc dosedat. Další opatření nejsou potřeba, takže se mohou výrobní náklady udržovat nízké. Přirozeně se také může ventilové sedlo upravit ještě v tělese ventilu. V tomto případě může být vyžadováno doplňkové utěsnění mezi koncem přítokového kanálu, přiřazeného ventilovému sedlu, a částí tělesa ventilu, na které je upraveno ventilové sedlo.

Výhodně je pouzdro sedla přetočitelné okolo střední osy ventilového sedla. Tím se nemění poloha ventilového sedla při přetáčení. Nezávisle na tom, do které polohy bylo pouzdro sedla přetočeno, je zajištěno, že ventilové sedlo leží proti ventilovému prvku.

Přitom je mimořádně výhodné, že je ventilové sedlo okrouhlé. V tomto případě již nemá přesné vyrovnání pouzdra sedla v tělese ventilu po přetočení rozhodující význam, tzn. spolupůsobení ventilového prvku a ventilového sedla je zajištěno i tehdy, nebylo-li pouzdro sedla přetočeno o 180°, ale například jenom o 175°.

Výhodně má odtokový kanál vyústění v ploše pouzdra sedla, ve které je také upraveno ventilové sedlo. Toto zjednodušuje poměry proudění. Topná kapalina pak může vystupovat z ventilového sedla a bez větší dráhy uvnitř pouzdra ventilu vstupovat do vyústění odtokového kanálu. Tím se ztráty prouděním a nebezpečí tvoření hluku udržují nízké.

Výhodně obklopuje vyústění ventilové sedlo na jedné části svého obvodu. To znamená další vylepšení pro dráhu proudění topné kapaliny. Existuje jenom krátká volná délka proudění mimo pouzdro sedla. V ostatním se může dráha topné kapaliny ventilem relativně přesně stanovit provedením přítokového a odtokového kanálu. Kromě toho se tímto opatřením může opatřit vyústění odtokového kanálu relativně velkou plochou, aniž by se pouzdro sedla muselo příslušně zvětšit. Také tím se udržují ztráty prouděním malé.

Výhodně je pouzdro sedla alespoň na svých úložných plochách vytvořeno jako kulové těleso. Ventil se tak může vzhledem k přestavitelnosti pouzdra sedla považovat takříkajíc za kulový ventil. Kulové ventily se již dávno osvědčily. Jsou spolehlivé a relativně snadno utěsnitelné. Vytvořením jako kulové těleso se může pouzdro sedla v tělese ventilu snadno přetáčet.

Přitom je mimořádně výhodné, že má kulové těleso válcovitý výstupek, na jehož čelní straně jsou upraveny ventilové sedlo a vyústění. S pomocí válcovitého výstupku se může vytvořit rovná plocha, totiž plocha na čelní straně. Ventilový prvek se pak může vyrábět s nepatrnými náklady. Může být také vytvořen rovný. Přesto se dociluje dostatečně dobré utěsnění, byl-li ventil uzavřen.

Výhodně má kulové těleso zařízení pro záběr točivého momentu. Tím se může pouzdro sedla pro příslušný směr proudění zvenku nastavit. Uživatel musí pouze zabírat na zařízení pro záběr točivého momentu, aby se přiváděly momenty, potřebné k přetáčení kulového tělesa.

Přitom je mimořádně výhodné, že je zařízení pro záběr točivého momentu vytvořeno jako dutý válec s alespoň jedním axiálně probíhajícím zářezem. Dutý válec se pak může současně použít k vedení pouzdra sedla v tělese ventilu. Dále uvádí dutý válec zařízení pro záběr točivého momentu dále směrem ven, takže zpravidla nejsou potřeba žádné speciální nástroje, aby se pouzdro sedla v pouzdře ventilu přetáčelo.

Výhodně jsou jak ventilové sedlo, tak i vyústění upraveny radiálně uvnitř dutého válce. Také toto zjednodušuje dráhu proudění. Topná kapalina nemusí procházet doplňkovými konstrukčními prvky, aby se dostala z přítokového kanálu do odtokového kanálu.

-2CZ 295498 B6

Výhodně je pouzdro sedla v tělese ventilu uloženo na dvou prstencových těsněních. Toto provedení má dvě výhody. Protože mají prstencová těsnění jistou elasticitu, mohou se použít k odhlučněnému uložení pouzdra sedla v tělese ventilu. Kromě toho utěsňují v úložné ploše pouzdro sedla proti tělesu ventilu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 schématický podélný řez ventilem topného tělesa a obr. 2 schématický pohled shora na pouzdro sedla.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje ventil 1 topného tělesa s tělesem 2 ventilu, který má přítokovou přípojku 3 a odtokovou přípojku 4. Je znázorněno provedení, u kterého jsou přítoková přípojka 3 a odtoková přípojka 4 v rovině nákresny upraveny navzájem přesazené o 90°. Je však jasné, že mohou být přítoková přípojka 3 a odtoková přípojka 4 vyrovnány v přímé rovině.

Označení „přítoková přípojka“ a „odtoková přípojka“ jsou zvolena pouze za účelem rozlišení obou přípojek 3, 4. Jak vyplývá z dalšího, neznamená toto označení nutně, že topná kapalina skutečně musí vstupovat přítokovou přípojkou 3 a vystupovat odtokovou přípojkou 4. Směr proudění může být i opačný.

Mezi přítokovou přípojkou 3 a odtokovou přípojkou 4 je upraveno uzavírací zařízení 5, které má ventilový prvek 6 a ventilové sedlo 7. Ventilový prvek 6 je upraven na vřetenu 8, s jehož pomocí se může pohybovat ve směru dvojité šipky 9 od ventilového sedla 7 nebo na ventilové sedlo 7. Vřeteno 8 se může pohybovat blíže nezobrazeným ovládacím zařízením, například termostatickým ventilovým nástavcem nebo nastavitelným motorem. Ventilový prvek 6 může mít v oblasti, ve které spolupůsobí s ventilovým sedlem 7, kónické zkosení, takže hrana ventilového sedla 7 tvoří vlastní těsnění, je-li ventil uzavřen.

Ventilové sedlo 7 je upraveno na pouzdře 10 sedla, které je přetočitelné uloženo v tělese 2 ventilu.

Pouzdro sedla má přítokový kanál 11 a odtokový kanál 12, tzn. oba kanály 11, 12 jsou umístěny uvnitř pouzdra 10 sedla. Přitom tvoří vyústění přítokového kanálu 11 v čelní ploše 13 ventilové sedlo 7. Popřípadě může být okolí ventilového sedla 7 ještě trochu upraveno, aby byl umožněn těsnicí dosed ventilového prvku 6. Druhý konec přítokového kanálu 11 vystupuje prakticky pod pravým úhlem k ventilovému sedlu 7 z pouzdra 10 sedla.

Odtokový kanál 12 má vyústění 14, které je upraveno rovněž v čelní ploše 13, a obklopuje, jak je vidět na obr. 2, ventilové sedlo 7 o něco více než 180°. Druhý konec odtokového kanálu 12 vystupuje rovněž pod přibližně pravým úhlem k ventilovému sedlu z pouzdra 10 sedla, takže oba konce přítokového kanálu 11 a odtokového kanálu 12, které neleží v čelní ploše 13, stojí přibližně diametrálně proti sobě.

Ventilové sedlo je okrouhlé, jak je vidět na obr. 2. Pouzdro 10 sedlaje přetočitelné okolo osy 15 ventilového sedla 7. Přitom není dána změna přiřazení ventilového prvku 6 k ventilovému sedlu 7. Může se ovšem měnit přiřazení druhého konce přítokového kanálu 11 a odtokového kanálu 12 k přítokové přípojce 3, popř. odtokové přípojce 4.

-3CZ 295498 B6

Ve znázorněné poloze pouzdra 10 sedla může topná kapalina vstupovat přítokovou přípojkou 3 a proudit přítokovým kanálem 11 k ventilovému sedlu 7, aby mohl být ventilový prvek 6 naplavován skrz ventilové sedlo 7. Toto je znázorněno šipkou 16. Když topná kapalina prošla spárou mezi ventilovým prvkem 6 a ventilovým sedlem 7, pak může odtékat vyústěním 14 odtokového kanálu 12, jak je naznačeno šipkou 17. Z odtokového kanálu 12 se pak dostává do odtokové přípojky 4.

Bylo-li naproti tomu pouzdro 10 sedla přetočeno okolo osy 15, dostává se kapalina z odtokové přípojky 4 do přítokového kanálu 11 a z odtokového kanálu 12 do přítokové přípojky 3.

Pouzdro 10 sedlaje v oblastech, ve kterých je uloženo v tělese 2 ventilu, vytvořeno jako kulové těleso. K uložení pouzdra 10 sedla v tělese 2 ventilu slouží dvě prstencová těsnění 18,19, která jsou vytvořena například jako teflonová nebo nylonová těsnění. Těleso 10 sedla má tedy v oblastech, kterými dosedána prstencových těsněních 18,19, kulovitou vnější stěnu. Na koncích přítokového kanálu 11 a odtokového kanálu 12 může být pouzdro 10 sedla naproti tomu zploštěné.

Pouzdro 10 sedla má válcovitý výstupek 20, na kterém je vytvořena čelní plocha jj.. Výstupek 20 je na obvodu prodloužen dutým válcem 21, ve kterém jsou vytvořeny zářezy 22, které se mohou využít jako zařízení pro záběr točivého momentu. Blíže nezobrazeným způsobem je dutý válec 21 veden v tělese 2 ventilu, aby se mohlo zachovat vyrovnání pouzdra 10 sedla k tělesu 2 ventilu, i když se pouzdro 10 sedla v tělese 2 ventilu pohybuje. Kromě toho je blíže nezobrazeným způsobem zajištěno, že je těleso 2 ventilu uzavřeno, takže nemůže topná kapalina unikat. Popřípadě se musí těleso 2 ventilu k přetečení pouzdra 10 sedla otevřít. Alternativně k tomu je dutý válec 21 uzavřen, takže nemůže topná kapalina unikat ani při otevřeném tělese ventilu.

Jak je vidět z obr. 2, je jak ventilové sedlo 7, tak i vyústění 14 odtokového kanálu 12, upraveno uvnitř dutého válce 21. Topná kapalina, která vystupuje z ventilového sedla 7, může tedy bezprostředně vstupovat do vyústění 14 odtokového kanálu 12. Tím se udržují ztráty proudění malé. Kromě toho je utěsnění dráhy kapaliny jednodušší.

Zjistí-li montér po montáži, že je směr proudění ventilem 1 topného tělesa špatný, tzn. že se ventilový prvek 6 nenaplavuje skrz ventilové sedlo 7, pak vhodným nástrojem zabere do zářezů 22 dutého válce 21 a přetočí těleso 10 sedla o přibližně 180°. Tímto jednoduchým opatřením se opět správně nastavuje směr proudění.

Doplňková výhoda znázorněného ventilu spočívá v tom, že se může využívat také jako uzavírací ventil. Pokud jsou například obě přípojky 3, 4 upraveny navzájem přesazené o 180°, blokuje se průchod ventilem, přetočí-li se pouzdro sedla pouze o 90°. U přetočení o 90° není ani přítokový kanál 11, ani odtokový kanál 12 ve spojení s některou z obou přípojek 3,4.

Od znázorněné formy provedení je možné se v mnoha hlediscích odchýlit. Například se může ventilové sedlo upravit v pevné části ventilového tělesa, přičemž se může pouzdro sedla oproti ventilovému sedlu přetáčet. Popřípadě je v tomto případě nutné doplňkové těsnění mezi částí, zachycující ventilové sedlo, a pouzdrem sedla. V tomto případě bude také výhodné, může-li se pouzdro sedla přetáčet ze strany, ležící proti ventilovému sedlu.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Ventil, především ventil (1) topného tělesa, s tělesem (2) ventilu, který má přítokovou přípojku (3) a odtokovou přípojku (4), přičemž je mezi přítokovou přípojkou (3) a odtokovou přípojkou (4) uspořádáno uzavírací zařízení s ventilovým prvkem (6) a ventilovým sedlem (7), v pouzdře (10) sedla, uspořádaném v tělese (2) ventilu, je vytvořen přítokový kanál (11), jehož jeden konec je přiřazen ventilovému sedlu (7), a odtokový kanál (12), přičemž pouzdro (10) sedla je v tělese (2) ventilu přetočitelné mezi první polohou, ve které je přítokový kanál (11) ve spojení s přítokovou přípojkou (3) a odtokový kanál (12) s odtokovou přípojkou (4), a druhou polohou, ve které je přítokový kanál (11) ve spojení s odtokovou přípojkou (4) a odtokový kanál (12) s přítokovou přípojkou (3), vyznačující se tím, že pouzdro (10) sedla je alespoň na svých úložných plochách vytvořeno jako kulové těleso, které je otočné v tělese (2) ventilu.
2. 2. Ventil podle nároku 1,vyznačující se tím, že ventilové sedlo (7) je vytvořeno jedním koncem přítokového kanálu (11).
3. 3. Ventil podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pouzdro (10) sedla je přetočitelné okolo střední osy (15) ventilového sedla (7).
4. 4. Ventil podle nároku 3, v y z n a č u j í c í se t í m , že ventilově sedlo (7) je okrouhlé.
5. 5. Ventil podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že odtokový kanál (12) má vyústění (14) v čelní ploše (13) pouzdra (10) sedla, ve které je uspořádáno také ventilové sedlo (7).
6. 6. Ventil podle nároku 5, vyznačující se tím, že vyústění (14) obklopuje ventilové sedlo (7) na části jeho obvodu.
7. 7. Ventil podle nároku 1,vyznačující se tím, že kulové těleso má válcovitý výstupek (20), na jehož čelní ploše (13) je uspořádáno ventilové sedlo (7) a vyústění (14).
8. 8. Ventil podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kulové těleso má vytvořeno zařízení pro záběr točivého momertu.
9. 9. Ventil podle nároku 8, vyznačující se tím, že zařízení pro záběr točivého momentu je vytvořeno jako dutý válec (21) s alespoň jedním axiálně probíhajícím zářezem (22).
10. 10. Ventil podle nároku 9, v y z n a č u j í c í se t í m , že jak ventilové sedlo (7), tak i vyústění (14) jsou uspořádána radiálně uvnitř dutého válce (21).
11. 11. Ventil podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že pouzdro (10) je v tělese (2) ventilu uloženo na dvou prstencových těsněních (18,19).