CZ95297A3 - Valve intended particularly for internal equipment - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká ventilu, zejména pro vestavbu s tělesem a vložkou ventilu, která je našroubovaná do tělesa a která obsahuje spojovací profil pro pracovní člen, pomocí něhož těleso a vložka ventilu na sebe navzájem na konci doléhají.

Dosavadní stav techniky

Ventil tohoto druhu je znám z DE 36 00 130 Al.

V následujícím bude vynález popsán na základě radiátorového ventilu navrženého pro vestavbu. Vynález však není omezen pro tento účel použití.

Ve ventilech tohoto druhu je zajištěno těleso s přítokovými a odtokovými přípojkami, které mohou být k radiátoru připojeny, a s přívodem horké kapaliny v uvedeném pořadí. Ventilová vložka obsahuje pohyblivé části, které jsou vyžadovány pro regulaci toku horké kapaliny ventilem. V některých případech může ventilová vložka také obsahovat odpovídající ventilové sedlo.

Ventily tohoto druhu jsou řízeny prostředky pracovního členu, který je na radiátorových ventilech často vyroben jako termostatický prvek. Termostatický prvek má zařízení pro nastavování vztažné hodnoty, například seřizovači páčku, ruční kolo a podobně, které je opatřeno označením a pevnou částí, která je připevněna na vložce ventilu nebo na těle. Pro nastavování vztažné hodnoty je označením odpovídajícím například požadované teplotě 20°C zakryto pevné označení na pevné části. Pevné označení tohoto druhu by například mohla být šipka, trojúhelník, nebo čára. Z důvodů ovládání by mělo mít pevné označení stejné umístění na všech ventilech, tj. například mířit vzhůru. To uživateli zjednodušuje ovládání. Pak se uživatel může spolehnout na skutečnost, že stačí otočit požadované označení hodnoty do jisté polohy. Už nebude muset hledat pevná označení a pak obě dvě označení uvádět do zákrytu. Navíc povrch nesoucí pevné značky nese často také název výrobce. Z estetických a optických důvodů je požadováno, aby byl tento název čitelný, aby byl umístěn horizontálně nebo vertikálně, nikoli však pokřiveně nebo šikmo.

Pracovní člen je připojen k ventilové vložce přes spojovací profil. Ten dává úhlové uspořádání pracovního členu vzhledem k ventilové vložce a tudíž k celému ventilu. Ve skutečnosti může být pracovní člen ve většině případů k ventilové vložce připevněn v různých úhlových polohách. Pro přesné umístění je ale v každém případě potřeba, aby byla ventilová vložka připojena k tělesu způsobem, který umožňuje požadované umístění.

Ve ventilu zmíněném v úvodu je tudíž zajištěn kruh, který přenáší spojovací profil na svou obvodovou stěnu. Tento kruh je vzhledem k ventilové vložce držen otočitelně. Kruh má výstupek určený k zasunutí do odpovídajícího výklenku v tělese. Později bude mít toto za následek požadované umístění pracovního členu vzhledem k tělesu.

Kroužek je upevněn axiálně nehybně k ventilové vložce. Šroubováni ventilové vložky do tělesa má za následek úhlové upevněni. Ventilová vložka může být do tělesa našroubována takovým momentem, že moment vynaložený uživatelem na pracovním členu nebude pro odšroubování ventilové vložky z tělesa dostatečný.

Dodatečný kroužek na ventilové vložce, který je upevněn otočitelným způsobem, ale axiálně nehybně, zvyšuje náklady na výrobu ventilové vložky. Také náklady na připevnění jsou relativně vysoké, protože musí být sledováno, aby výstupek na kroužku zapadl do odpovídajícího výklenku na tělese. Toto je možné dělat s automaticky pracujícím montážním zařízením, ale jsou vyžadovány značné náklady, protože s kroužkem je nutno manipulovat odděleně.

Podstata vynálezu

Účelem vynálezu je zajistit jednoduchý způsob zabezpečení umístění spojovacího profilu vzhledem k tělesu.

S ventilem, tak jak byl popsán v úvodu, je tento úkol řešen tak, že zarážka obsahuje deformační oblast, která je deformovatelná alespoň v axiálním směru, je-li jistý předem určený šroubovací moment překročen.

Nyní může být ventilová vložka šroubována do tělesa, dokud na sebe ventilová vložka s tělesem vzájemně na konci nedoléhají. Jakmile bylo této polohy dosaženo, není další šroubování normálně možné. Nárůst ve šroubovacím momentu by dále vedl k poškození ventilové vložky nebo tělesa. Nicméně dále bude ponecháno náhodě, zda má spojovací profil požadované umístění vzhledem k tělesu, či nikoli. S řešením podle vynálezu je nyní možné pokračovat v otáčení ventilové vložky, dokud spojovací profil nemá vzhledem k tělesu požadované umístění. Naprosto správně k tomu bude zapotřebí větší šroubovací moment. Se známým ventilem by tento šroubovací moment vedl k poškození. Nicméně s deformační oblastí podle vynálezu bude tomuto problému zabráněno. Zarážka může být do určité míry deformována. Jak bylo zmíněno, bude tato deformace vyžadovat větší šroubovací moment ale současně je zajištěno, že ventilová vložka je v tělese upevněna požadovanou silou a během činnosti nemůže být vyšroubována. Normálně není úhel, pod kterým musí být ventilové vložka otočena pro umístění spojovacího profilu vzhledem k tělesu, příliš velký. Zarážka nebude v deformační oblasti odpovídajícím způsobem extrémně deformována. Normálně je to otázka zlomku milimetru. Ve většině případů to způsobuje, že deformace zarážky zůstává v deformační oblasti pružná. Zarážka se tudíž chová jako pružina, tj . zajišťuje také to, že ventilová vložka není náhodně z tělesa odšroubována.

Předem daný šroubovací kroutící moment je přednostně větší než jakýkoli povolovací moment, který může být vyvolán ručně přes pracovní člen. Při nastavování ventilu, buďto přímo, nebo vkládáním vztažné hodnoty, otáčí uživatel částí pracovního členu. Jakmile při této činnosti dosáhne zarážky, uvede na ventilový člen točivý moment. Za předpokladu, že je šroubovací točivý moment, kterým je ventilová vložka šroubována do tělesa, dokud není dosaženo zarážky, větší než je dosažitelný povolovací točivý moment, lze též zamezit náhodnému odšroubování, má-li náhodou spojovací profil po připevnění správné umístění vzhledem k tělesu.

Deformační oblast zarážky je výhodně stěna rozprostírající se v obvodovém směru, přičemž uvedená stěna tvoří kruhovou komoru v radiálním směru s částí, na které je připevněna. Tato stěna tudíž tvoří část zarážky. Je dostatečně stabilní pro zachycení prvního šroubovacího momentu, tj . momentu, se kterým je ventilová vložka připevněna v tělese, dokud nedosáhne zarážky. Zvětšení šroubovacího točivého momentu může způsobit deformaci této stěny, pomocí které poskytuje kroužková komora cestu stěně, aby deformace nepoškodila jiné části.

Přednostně je stěna v obvodovém směru uzavřena. To zvětšuje odolnost vůči deformaci. Jednotlivé části se nemohou tak snadno odchýlit směrem ven. Stěna bude naopak během deformace dodatečně stlačena.

pak může šroubovací moment.

Výhodně bude stěna vzhledem k povrchu tvořícímu protizarážku nakloněna. To zvětšuje příležitosti stěny k poskytnutí cesty a deformování, je-li uplatněn axiální tlak. Tato stěna tedy vlastně tvoří část kužele. Tento kužel se trochu rozšířit, je-li aplikován zvětšený Tímto způsobem je lehce realizována elastická deformace odpovídající účinku pružiny ve tvaru kruhu.

Za tímto účelem je zvláště upřednostňováno, aby byl povrch tvořící protizarážku v podstatě uspořádán vertikálně k centrální ose. Síla vyvozená šroubováním je poté směrována vertikálně k povrchu tvořícímu protizarážku. Ta dává definovanou koordinaci směrů sil, které ovlivňují deformační oblast zarážky.

Zarážka může být vyrobena v jedné jednotce s tělesem, nebo s ventilovou vložkou. V tomto případě již není zapotřebí manipulace s dodatečnou částí.

Zarážka však může být uspořádána na tělese nebo na ventilové vložce jako dodatečná část. To ponechává volnější výběr materiálu, ze kterého je zarážka vyrobena. Nic nebrání použití jiných materiálů než těch, které se používají pro těleso nebo ventilovou vložku. Manipulace s dodatečnou částí je méně kritická. V mnoha případech je dostačující dodatečnou část na ventilovou vložku zastrčit.

Přednostně je dodatečná část vyrobena z materiálu, který je měkčí, než materiály tělesa a ventilové vložky. Deformace je poté omezena na dodatečnou část, zatímco těleso a sedlo ventilu deformováno nebude, přestože šroubovací moment je zvětšený.

Část nesoucí dodatečnou část má s výhodou zarážecí povrch, který je v podstatě rovnoběžný s povrchem, tvořícím protizarážku. Při šroubování se budou tudíž rovnoběžné povrchy vůči sobě pohybovat. Potom v podstatě existují pouze vnější síly, které se rozprostírají rovnoběžně s centrální osou. Síly, které vznikají v dodatečné části nebo které jsou dodatečnou částí přesměrovány, pak přispívají k deformační práci. Veškerá napětí objevující se během umísťování ventilové vložky vzhledem k tělesu se vyskytují pouze v deformační oblasti zarážky.

Na části nesoucí dodatečnou část je pokud možno uspořádán podpůrný povrch ovlivňující radiálně dodatečnou část na vnitřku. To poskytuje vnitřní radiální hranici deformace zarážky. Deformace může poté být směrována do určitého směru a tudíž může být lépe ovládána.

Výhodou je také to, že radiální vnitřní stěna dodatečné části, působící společně s podpůrným povrchem, je alespoň částečně nakloněna směrem k podpůrnému povrchu. To umožní nákláněcí pohyb zarážky, takže radiální napětí přiložené na ventilovou vložku nebo těleso dodatečnou částí (v závislosti na části nesoucí dodatečnou část) může být udrženo relativně malé. Je také výhodné, má-li dodatečná část na jednom ze svých konců rozšíření v radiálním směru. V oblasti tohoto rozšíření má dodatečná část zlepšenou odolnost proti deformacím. Tyto deformace jsou pak omezeny do jasně vymezeného úseku mimo toto rozšíření.

Radiální vnější strana rozšíření je pokud možno vychýlena vzhledem ke zbývající vnější radiální stěně. Průběh napětí nacházejícího se na zarážce při deformaci zarážky lze tudíž předvídat.

Uvnitř zarážky je s výhodou radiálně uspořádáno těsnění. Není-li zajištěn radiální podpůrný povrch, může být toto těsnění, kterým může být například O-kroužek, použito pro držení dodatečné části ve své radiální poloze.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 půdorys termostatického radiátorového ventilu, obr. 2 schématický pohled na řez ventilem, obr. 3 pohled na detail obrázku 2, obr. 4 řez části ventilové vložky, obr. 5 různá provedení dodatečné části.

Příklady provedení vynálezu

Obrázek 1 ukazuje radiátorový ventil 1, vyrobený pro vestavbu, s tělesem 2_ a ventilovou vložkou 3. Ventilová vložka 3 má spojovací profil 4_ skládající se například z množství výklenků 11 uspořádaných souměrně v obvodovém směru, přičemž průřez uvedených výklenků má v tomto případě jako hranici kruhovou čáru. Ventilová vložka 3 nese pracovní člen 5 obsahující pevnou část _6 a nastavovací rukojeť 7. Pevná část _6 má vnitřní profil (není ukázán) komplementární ke spojovacímu profilu ý. Úhlová poloha spojovacího profilu 4_ vzhledem k tělesu 2 tudíž také určuje umístění pevné části pracovního členu 5 vzhledem k tělesu 2. Spojovací profil 4_ má tudíž dva úkoly. Jedním je být určujícím členem pro umístění pracovního členu 5 vzhledem k tělesu 2. Druhým je pohltit momenty ovlivňující pracovní člen _5, je-li ovládána nastavovací rukojeť 7.

Pevná část 6 pracovního členu 5 nese pevné označení 8 které je v tomto případě trojúhelník. Pod tímto trojúhelníkem je název 9. Tento název by měl být eventuálně uspořádán horizontálně a vrchol označení 8_ by měl ukazovat nahoru. Posledně zmíněné má tu výhodu, že se uživatel může spolehnout na skutečnost, že za účelem nastavení vztažné hodnoty pro pokojovou teplotu stačí umístit označení 10 do jisté polohy, totiž do horní polohy. Již se nemusí starat o to, aby bylo označení 10 uvedeno do zákrytu s vrcholem označení 8. To má výhodu zejména je-li obvykle změna nastavovací rukojeti 1_ prováděna ve více pokojích. Umístění názvu 9 je ale důležité pouze z estetických důvodů.

Při umísťování spojovacího profilu 4_ do tělesa 2 musí být v tomto případě uvažováno, že úhel mezi výklenkem 11 a osou A-A je 45°. Pak vrchol šipky tvořící označení 8 leží na vertikální čáře B-B.

Způsob jak čelit tomuto požadavku je ukázán na obrázku 2 a 3.

Obrázek 2 ukazuje, že ventilová vložka 2 je našroubována do tělesa 2. Za tímto účelem má ventilová vložka 3i vnější závit 12 a těleso 2_ má ve spojovacím tělísku 13 vnitřní závit 14 . Zbývající prvky ventilové vložky 3 jsou ukázány pouze schematicky a mají pro dotyčný vynález menší význam.

Ventilová vložka 3 je šroubována do tělesa 2, dokud zarážka 15 nedoléhá na těleso 2. Za tímto účelem je na tělese 2 vytvořen povrch 16 tvořící protizarážku, přičemž uvedená protizarážka je v podstatě kolmá na centrální osu 17 na ventilové vložce 3.

Konstrukci zarážky 15 lze vidět na obrázku 3. Zarážka má deformační oblast 18, vyrobenou jako obvodovou stěnu 19, která opět tvoří kruhový prostor 20 spolu s ventilovou vložkou 3. Těsnění 21, například O-kroužek lze uspořádat v kruhovém prostoru 20. Stěna 19 je v obvodovém směru pokud možno uzavřená. Stěna 19 je vzhledem k povrchu 16 poněkud nakloněná a tudíž se rozprostírá při pohledu od ventilové vložky 3 směrem k povrchu 16 zevnitř ven.

Je ukázáno, že zarážka 15 je uspořádána na ventilové vložce 3. Stejným způsobem je také možné umístit zarážku 15 na těleso 2_. V tomto případě by měla být na ventilové vložce 3 zajištěna protizarážka.

Ukázaná konstrukce zarážky 15 s deformační oblastí 18 nyní umožňuje následující montáž: ventilová vložka 3 je šroubována do těla, dokud zarážka 15 nedoléhá na povrch 16. To vyžaduje předem daný šroubovací moment, tj. 30 Nm. Tento moment je dostatečně veliký k tomu, aby zabránil ruční odšroubování ventilové vložky 3 z tělesa 2, například přílišným otáčením pracovního členu 5. Pro připevnění lze použít například spojovací profil £, do kterého zapadne odpovídající nástroj.

Bylo-li této polohy dosaženo, spojovací profil _4 bude mít vzhledem k tělesu 2_ správné umístění pouze ve výjimečných případech. Bude tudíž nezbytné umístit ventilovou vložku 3 vzhledem k tělesu 2. To je provedeno utahováním ventilové vložky dokonce větším točivým momentem, tj . 60 Nm, tj. jejím otáčením, dokud nebude dosaženo požadovaného umístění spojovacího profilu 4 vzhledem k tělesu 2. Například nejnižší bod výklenku 11 musí mít úhel 45° vzhledem k přímce A-A tělesa 2. Nicméně toho lze také lehce dosáhnout na automaticky pracujících montážních zařízeních optickým nebo mechanickým sledováním polohy výčnělků 11 spojovacího profilu Je-li spojovací profil 4_ použit pro šroubování, může být poloha určena také prostředky polohy montážního zařízení.

Normálně by šroubováním jedné části do druhé při překročení jistého dorazu vedlo k poškození jedné ze dvou částí. Nicméně v tomto případě je tomuto zabráněno zarážkou 15, která má deformační oblast 18, která může být deformována, je-li ventilová vložka šroubována dále do tělesa. V tomto případě je deformace deformační oblasti 18 plastická, vedoucí k současné reakční síle projevující se na ventilové vložce, která způsobuje další vzrůst točivého momentu požadovaného k odšroubování.

Ve většině případů není deformace deformační oblasti 18 nadměrně velká. Jak lze vidět na obrázku 1, má spojovací profil 4_ řady výklenků 11 umístěných v navzájem relativně malých úhlových vzdálenostech od sebe, tj. 30°. Největší otočný pohyb, který bude vykonán ventilovou vložkou 3 vzhledem k tělesu 2 potom bude například 30°. S odpovídajícím závitovým stoupáním vnějšího a vnitřního závitu 12, 14 je podélná změna, která má být pohlcena deformační oblastí 18 relativně malá. Je řádově zlomky milimetrů. Za prvé tedy deformace deformační oblasti 18 zůstává plastická. Za druhé je zajištěno, že prakticky všechna napětí na deformační oblast 18 zůstanou omezena. Ventilová vložka a těleso mohou být tudíž chráněny proti poškození.

Na obrázku 3 je ukázáno, že zarážka 15 s deformační oblastí 18 je nedílnou součástí ventilové vložky 3. Obrázek 4 ukazuje alternativní provedení ventilové vložky 3_, ve které je jako zarážka 15 použita dodatečná část 22. Tato dodatečná část 22 může být vyrobena různými způsoby, jak je ukázáno detailně na obrázku 5.

Ventilová vložka 3 má ventilové těleso 23, jehož obvodová stěna nese spojovací profil _4. Toto ventilové těleso 23 má obvodový výběžek 24, na jehož spodní straně je zajištěn zadržovací povrch 25, který je v podstatě rovnoběžný s povrchem 16 na tělese 2.

V provedeních na obrázku 5a a 5c je dále zajištěn podpůrný povrch 2 6, který je proveden jako obvodová stěna na ventilovém tělese 23, rovnoběžná s osou, a působí radiálně na vnitřek dodatečné části 22 . Deformace dodatečné části 22, která nastane při montáži se zvýšeným momentem bude tedy omezena do vnitřního směru.

V provedení podle obrázku 5d tento podpůrný povrch 26 chybí. Radiální umístění dodatečné části 22 se poté může uskutečnit například přes těsnění 21.

V následujícím budou pomocí obrázku 5 vysvětleny různé konstrukce dodatečných částí 22 . Za tímto účelem budou tyto dodatečné části opatřeny písmeny spojenými s odpovídajícími částmi obrázku 5.

Dodatečná část 22a na obrázku 5 ukazuje obvodovou stěnu

19a nakloněnou směrem ven, tvořící vlastní deformační oblast a zarážku. Na svém horním konci má stěna 19a zvětšenou tloušťku 27a, jejíž radiální vnějšek spolu s radiálním vnějškem stěny 19a tvoří tupý úhel. Průběh napětí v dodatečné části 22a již může být tudíž předvídán. Na radiálním vnitřku zvětšení tloušťky 27a je vykloněna také dodatečná část 22a, avšak v opačném směru k náklonu stěny 19a. To ponechá volný prostor 28a, do kterého může být deformována dodatečná část 22a, je-li stlačena přiložením většího momentu. Dodatečná část 22a je poté tak říkajíc převrácena kolem základny 2 9a. To je bod, ve kterém na sebe dodatečná část 22a a ventilové těleso 23 doléhají v radiálním směru, nebo na sebe budou doléhat nejprve za deformace v radiálním směru.

Dodatečná část 22b se liší od dodatečné části 22a v tom, že vzrůst tloušťky 27a na radiálním vnějšku má stejný sklon jako stěna 19b.

Dodatečná část 22c v podstatě odpovídá dodatečné části 22b. Nicméně zde byla základna 2 9c v radiálním směru rozšířena.

Na druhé straně dodatečná část 22d pracuje bez zvětšení tloušťky. Není vyžadován ani podpůrný povrch 26.

Zastupuj e:

Dr. Miloš Všetečka v.r.

JUDr. Miloš Všetečka advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

JAIOINISVIA OH3AOlSÁW0ad

Claims (15)

1. Ventil, zejména pro vestavbu s tělesem··->-»»«............—— ventilovou vložkou, která je našroubována do tělesa a která obsahuje spojovací profil pro pracovní člen, pomocí něhož na sebe na konci navzájem doléhají těleso s ventilovou vložkou, vyznačující se tím, že zarážka (15) obsahuje deformační oblast (18), která je deformovatelná alespoň v axiálním směru, je-li překročen jistý předem daný šroubovací moment.

2. Ventil podle nároku 1, vyznačující se tím, že předem daný šroubovací moment je větší než jakýkoli povolovací moment, který může být vyvolán ručně přes pracovní prvek (5).

3. Ventil podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že deformační oblast (18) zarážky (15) je stěna (19) rozprostírající se v obvodovém směru, přičemž uvedená stěna tvoří kruhovou komoru (20) v radiálním směru s částí, na které je upevněna.

4. Ventil podle nároku 3, vyznačující se tím, že stěna (19) je v obvodovém směru uzavřena.

5. Ventil podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že stěna (19) je vzhledem k povrchu (16) tvořícímu protizarážku nakloněná.

6. Ventil podle nároku 5, vyznačující se tím, že povrch (16) tvořící protizarážku je uspořádán v podstatě svisle k centrální ose.

7. Ventil podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že zarážka (15) je vyrobena v jedné jednotce s tělesem (2) nebo ventilovou vložkou (3).

8. Ventil podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že zarážka je uspořádána jako dodatečná část (22) na tělese (2) nebo na ventilové vložce (3).

9. Ventil podle nároku 8, vyznačující se tím, že dodatečná část (22) je vyrobena z materiálu, který je měkčí než materiál tělesa (2) a ventilové vložky (3).

10. Ventil podle nároku 8, vyznačující se tím, že část (3) nesoucí dodatečnou část (22) má zadržovací povrch (25), který je v podstatě rovnoběžný s povrchem (16) tvořícím protizarážku.

11. Ventil podle některého z nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že podpůrný povrch (26) ovlivňující dodatečnou část (22) radiálně na vnitřku je uspořádán na části (3) nesoucí dodatečnou část (22).

12. Ventil podle nároku 11, vyznačující se tím, že radiální vnitřní stěna dodatečné části (22) působící spolu s podpůrným povrchem (26) je alespoň částečně nakloněná směrem k podpůrnému povrchu.

13. Ventil podle některého z nároků 8 až 12, vyznačující se tím, že na jednom ze svých konců má dodatečná část (22) rozšíření (27) v radiálním směru.

14. Ventil podle nároku 13, vyznačující se tím, že radiální vnějšek rozšíření (27) je vzhledem ke zbývající radiální vnější stěně otočen pod úhlem.

15. Ventil podle některého z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že těsnění (21) je uspořádáno radiálně uvnitř zarážky (15).