CZ9702741A3 - Pouzdro pro plynový ventil - Google Patents

Description

Pouzdro pro plynový ventil nete=pa

Oblast techniky

Vynález se vztahuje na pouzdro pro plynový ventil nebo podobné, zmíněné pouzdro zahrnuje první část pouzdra, která je spojena s druhou částí pouzdra s vložením pružného těsnícího prvku, přičemž každá část pouzdra je opatřena v podstatě kruhovým kontaktním povrchem, na který těsnící prvek dosedá. Pouzdro tohoto typu lze rovněž použít na součástky pro ovládání tekutin a použití výkonu tekutin, přičemž mezi prostorem uvnitř pouzdra a okolní atmosférou může být rozdíl tlaků. V důsledku toho zde používaný termín plynový ventil má být považován jako příklad takové součástky.

Dosavadní stav techniky

Pouzdro tohoto typu zahrnuje dvě nebo více částí pouzdra, které spolu musí vytvořit plynotěsný nebo kapalinově těsný obal součástky. Je tedy velmi důležité, aby byl těsnící prvek schopen vytvořit přiměřené těsnění mezi částmi pouzdra. K tomu navíc těsnění musí být spolehlivé, tj. i když se usadí méně odborně, těsnění musí splňovat všechny požadavky.

S obvyklým těsněním, kdy se k sobě stlačí dva povrchy, mezi kterými je umístěn pružný těsnící prvek, velikost přítlačné síly určuje kvalitu těsnění, a je často obtížné zajistit • · · ·

- 2 použití požadované přítlačné síly, zvláště když usazovací operace se musí provádět bez použití speciálních nástrojů.

Těsnící prvek a/nebo buď jeden nebo oba kontaktní povrchy mohou být tvarovány takovým způsobem, že jen část kontaktního povrchu je ve styku s částí povrchu těsnícího prvku v místě kontaktních povrchů, přičemž oba kontaktní povrchy jsou udržovány v předem určené vzdálenosti spojovacími prostředky, takže nastane jen místní deformace v části těsnícího prvku umístěného mezi kontaktními povrchy. Prostor mezi kontaktními povrchy není zcela vyplněn částmi těsnícího prvku, takže kontaktní povrchy jsou k sobě stlačeny poměrně malou silou, přičemž se těsnící prvek deformuje pouze místně. Malé rozdíly ve vzdálenosti mezi kontaktními povrchy se snadno vyrovnají těsnícím prvkem, přičemž sotva nastanou nějaké změny v přítlačné síle kontaktních povrchů.

Spis DE-C-813.161 ukazuje dvě části pouzdra s od sebe vzdálenými kontaktními povrchy, těsnící prvek je membrána.

Spis EP-A-0 297 260 popisuje součástku pro ovládání tekutin, která má první část pouzdra připojenou ke druhé části pouzdra při vsunutí pružného těsnícího prvku, přičemž každá část pouzdra je opatřena v podstatě kruhovým kontaktním povrchem, na který těsnící prvek dosedá. Těsnící prvek je membrána, a dvě části pouzdra jsou uchyceny k sobě uchycovací silou prstencových příchytných prostředků, které zabírají s oběma částmi pouzdra zvenku.

• · • · · ·

- 3Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je zajistit přesné upevnění dvou částí pouzdra navzájem, které lze uskutečnit jednoduchým a spolehlivým způsobem, přičemž lze dosáhnout přiměřeného a spolehlivého utěsnění mezi oběma částmi pouzdra.

Aby se tohoto cíle dosáhlo, dvě části pouzdra jsou udržovány v předem určené vzdálenosti spojovacími prostředky zahrnujícími příchytkové spojení, přičemž pružinová příchytka zabírá s částmi první části pouzdra stejně jako s částmi druhé části pouzdra, přičemž upevňuje zmíněné části pouzdra k sobě. Přednostně se zmíněná příchytka skládá ze v podstatě prstencové kovové tyče s kruhovým průřezem, která je schopna dosednout na radiálně orientované zarážkové povrchy první a druhé části pouzdra.

V souladu s dalším aspektem vynálezu je jedna část pouzdra opatřena v blízkosti svého kontaktního povrchu drážkou otevřenou ve směru radiálně vně, v této drážce může být provedena zmíněná příchytka, zmíněná drážka je na řadě míst opatřena prohloubením rozkládajícím se za zmíněnou příchytku, do kterého mohou zasahovat spojovací části druhé části pouzdra, zmíněné spojovací části mají hákovítě tvarovanou část, která je schopna pohnout příchytkou proti její pružné síle, když dvě části pouzdra na sebe dosednou, a která je opatřena zarážkovým povrchem dosedajícím na zmíněnou příchytku, a tak zabraňujícím oddělení dvou částí pouzdra.

• · · · • · · · · · · * · · · * • · · · · » · • · · • · · · · · · · ·

- 4 Takto se určí maximální rozpětí mezi kontaktními povrchy, přičemž kontaktní povrchy jsou udržovány ve svých vzájemných polohách silou těsnícího prvku, odtlačujícího kontaktní povrchy od sebe. Tato konstrukce příchytkového spojení bude podrobněji vysvětlena při popisu provedení vynálezu.

Aby bylo možné dvě části pouzdra přesně vzájemně usadit, spojovací části jsou v souladu s dalším aspektem vynálezu opatřeny válcovým dorazovým povrchem na jejich radiálně vnitřní straně, tento dorazový povrch obklopuje válcový povrch zmíněné jedné části pouzdra ve vzájemně spojeném postavení obou částí pouzdra.

Vynález se dále vztahuje na součástky, které jsou opatřeny pouzdrem shora popsaným, a na způsob vzájemného spojení obou částí pouzdra, jak bude definováno v nárocích. Další aspekty vynálezu, které mohou být užity odděleně stejně jako ve vzájemné kombinaci, jsou popsány s odkazem na obrázky a jsou definovány v nárocích.

V dalším bude popsáno několik provedení pouzdra plynového ventilu jako ilustrace, s odkazem na obrázky.

Přehled obrázků na výkresech

Obrázek 1 je řez plynovým ventilem;

Obrázek 2 je stranový pohled na plynový ventil;

Obrázek 3 je půdorys plynového ventilu;

Obrázek 4 je pohled na ventil rozložený v jednotlivé části;

Obrázek 5 ukazuje alternativní ventilové těleso;

Obrázek 6 ukazuje detail označený jako VI na obrázku 5;

Obrázek 7 ukazuje druhé provedení plynového ventilu;

Obrázek 8 ukazuje detail označený jako VIII na obrázku 7;

Obrázek 9 je řez tělesa ventilu ve druhém provedení;

Obrázek 10 ukazuje detail označený jako X na obrázku 9;

Obrázky 11 a 12 jsou perspektivní pohledy na ventilové těleso ve druhém provedení;

Obrázek 13 ukazuje detail jiného provedení.

Obrázky jsou pouze schematické representace provedení, přičemž stejné části jsou číslovány stejně na různých obrázcích.

Příklady provedení vynálezu

Obrázek 1 ukazuje různé části plynového ventilu v řezu.

• · · ·

Plynový ventil zahrnuje pouzdro, které se skládá z ventilového pouzdra 1 a krytu 2. Ventilové pouzdro 1 přitom zahrnuje přívod plynu 3_ a vývod plynu 4. Oba otvory jsou opatřeny spojovacími prostředky, takže tam lze připojit plynové potrubí. Ve vyobrazeném provedení se zmíněné prostředky skládáj í z vnitřního šroubového závitu v otvorech 3., 4, takže konce potrubí s vnějším závitem lze do zmíněných

otvorů zašroubovat.	Vhodným	výběrem	přiměřeného	tvaru
šroubového závitu nebo	vložením těsnícího prvku lze	získat
těsnění nepropustné pro	plyn.
V postavení plynového	ventilu	ukázaném	na obrázku	1 je

zmíněný plynový ventil uzavřen, a v tomto postavení ventilový člen 5 dosedá do ventilového sedla 6.. Ventilové sedlo 6. je tak tvarované, že odpor plynu je nejmenší v otevřeném postavení ventilu. Přednostně je ventilové sedlo konstruováno s poměrně velkým poloměrem, a ventilový člen 5 na něm vytvoří těsnění takovým způsobem, že prstencový styčný povrch mezi ventilovým členem 5 a ventilovým sedlem 6 leží na kuželovém povrchu.

Ventilový člen 5. je připojen k membráně 7, která je upevněna mezi ventilovým pouzdrem 1 a krytem 2 na svém vnějším okraji. Membrána 7 je do té míry pružná, že se ventilový člen může zvednout z ventilového sedla 6, tak aby se uskutečnil volný průchod plynu z přívodu plynu 3 k vývodu plynu 4. Pouzdro 1 je opatřeno třemi vodícími tyčemi 8 (je ukázána jen jedna), které vedou ventilový člen 5 při jeho pohybu.

• · ·

V provedení podle obrázku 1 je spodní strana membrány 7 v přímém kontaktu s přívodem plynu 3_, takže tlak dodávky plynu na této straně převládá. Na druhé straně membrány 7 je vytvořena řídící komůrka 9, tato řídící komůrka 9 je spojena s přívodem plynu přes regulační kanál 10. Kryt 2 je dále opatřen spojovacím otvorem 11, přes který může být řídící komůrka připojena k řídící jednotce (neukázáno). Zmíněná řídící jednotka (neukázáno) je schopna uzavřít spojovací otvor 11, přičemž zmíněná řídící jednotka je dále schopna umožnit únik plynu z řídící komůrky 9 přes spojovací otvor 11, aby se ventil otevřel.

Činnost plynového ventilu ukázaného na obrázku 1 je následující. Pokud je průchod plynu přes spojovací otvor 11 blokován, plynový ventil bude uzavřen, nebot ventilový člen 5 dosedá do sedla 2. Tlak dodávky plynu v přívodu plynu 3. je přitom větší než tlak plynu ve vývodu plynu 4. Tlak dodávky plynu převládá nejen v přívodu plynu 3. a na spodní straně membrány 2/ ale také v řídící komůrce 9, která je spojena se zmíněným přívodem plynu pomocí regulačního kanálu 10.. Pokud je spojovací otvor 11 uzavřen, výslednice sil působících na membránu a ventilový člen bude směřovat dolů, následkem čehož ventil zůstane uzavřen. Plynový ventil lze otevřít umožněním úniku plynu z řídící komůrky 9. přes spojovací otvor 11, takže se tlak plynu v řídící komůrce ztratí. Výslednice sil působících na membránu a na ventilový člen bude přitom působit vzhůru. Množství plynu, které lze dodat přes regulační kanál 10 přitom nebude postačovat k vytvoření • · · · » · · dostatečného tlaku v řídící komůrce 9_, takže tlak dodávky plynu převládající na spodní straně membrány 7 způsobí, že plynový ventil zůstane otevřen, dokud je zastaveno vypouštění plynu přes spojovací otvor 11, takže se tlak plynu v řídící komůrce 9. znovu vytvoří v důsledku dodávky plynu do řídící komůrky 9 regulačním kanálem 10, a tento tlak způsobí uzavření plynového ventilu.

Řídící jednotka připojená ke spojovacímu otvoru 11 může být magnetický ventil, který je přímo napojen na spojovací otvor

11. Je také možné, aby bylo několik plynových ventilů řízeno centrální řídící jednotkou tak, že plynové potrubí ke zmíněné centrální jednotce je napojeno na spojovací otvor 11.

Obrázek 2 je boční pohled na plynový ventil podle obrázku 1, a obrázek 3 je jeho půdorys.

Ventilový člen 5 je upevněn k membráně 7 tak, že membrána 7 je usazena do radiálně vnější drážky ventilového členu 5. Membrána je k tomu opatřena kruhovým otvorem ve své středové části, přičemž okraje zmíněného otvoru se rozkládají do drážky 12. Usazení membrány 7 do drážky 12 lze provést deformací membrány 7, která je provedena z pružného materiálu. Otvor v membráně 7 může být také dostatečně velký, aby umožnil umístění ventilového členu 5 bez roztažení zmíněného otvoru, přičemž ventilový člen 5 je umístěn na membráně 7 s určitou vůlí.

• · · ♦ • · · · · · • •••••· · · · ··· · · *

- 9 Protože umístění membrány 7 mezi ventilovým tělesem 1 a krytem 2 nenastává v ploché rovině, ale mírně šikmo, tj. v souladu s povrchem kužele, membrána má určité předpětí, které bude udržovat ventil v uzavřeném stavu, i když uvnitř plynového ventilu není žádný rozdíl tlaků. Membrána 7 je usazena mezi ventilové pouzdro i a kryt 2 s určitou vůlí, tj. vzdálenost mezi ventilovým pouzdrem 1 a krytem 2 je trochu větší než tloušťka membrány. Jak je podrobněji ukázáno na obrázku 13, upevnění a utěsnění membrány lze provést tak, že ventilové pouzdro 1 a/nebo kryt 2 jsou opatřeny jednou nebo více hranami 13., 14, které jsou trochu vtlačeny do povrchu membrány 7. Tímto způsobem lze získat přiměřené upevnění a přiměřené utěsnění v předem určené poloze krytu 2 vzhledem k ventilovému pouzdru i, aniž by se kryt 2 a ventilové pouzdro i k sobě přitlačovaly určitou silou.

Kryt 2 je připojen k ventilovému pouzdru i pomocí příchytky

15. tato příchytka 15 v podstatě sestává z pružné prstencové okrouhlé tyče. Příchytka 15 je usazena do radiálně vnější drážky 16 pouzdra 1, tato drážka 16 zahrnuje tři úseky kruhu, jak je zvláště ukázáno na obrázku Příchytka 15 je přidržována v drážce 16., přičemž alespoň jedna postranní stěna drážky 16 tvoří radiální dorazový povrch. Kryt 2 je opatřen spojovací částí 17, která je podobně rozdělena do tří úseků kruhu, tato spojovací část 17 se může rozkládat za příchytku 15, když je kryt 2 namontován na ventilové pouzdro i. Spojovací část 17 má hákově tvarovanou část 12 zahrnující zkosený povrch, která je schopna odtlačit příchytku 15 proti • · · ·

- 10 její pružné síle, když se kryt 2 přitlačí na těleso ventilu

1. Spojovací část 17 dále zahrnuje radiálně orientovaný dorazový povrch, který dosedá na příchytku 16 v poloze, ve které je kryt 2 namontován na ventilové těleso 1. Na vnitřní straně vytvářejí tři části spojovací části 17 části válcového dorazového povrchu, který je schopen dosednout na odpovídající části ventilového tělesa 1, takže kryt 2 je správně umístěn vzhledem k ventilovému tělesu 1.

Tímto způsobem je kryt 2 umístěn na ventilové těleso 1 jednoduchým, ale velice účinným způsobem, přičemž je příchytka 15 nejprve namontována na ventilové pouzdro 1, poté je možno umístit kryt 2 a zaklapnout. Navíc může být kryt 2 odstraněn od ventilového pouzdra jednoduchým způsobem odstraněním příchytky 15 pomocí šroubováku, poté může být kryt 2 oddělen od ventilového pouzdra i. K umožnění odstranění příchytky 15 jsou provedeny prohlubně 18., a do těchto prohlubní může být vložen konec šroubováku. Se shora popsaným příChytkovým spojením může být kryt 2 upevněn na ventilové těleso a odtud odstraněn rukou, bez použití speciálních nástrojů, přičemž je zachováno přiměřené těsnění. Těsnící působení těsnícího prvku 7 bude zachováno v důsledku jeho malé deformace.

Jak je zvláště zřejmé z obrázku 1, použití ventilového členu umožňuje usadit ventilové sedlo ve ventilovém pouzdru středově v zamýšleném místě, přičemž membrána 7 může být umístěna poblíž krytu 2, aby se obdržela řídící komůrka

mající minimální objem. Použití ventilového členu dále umožňuje zajistit optimální průtok plynu, protože je velký stupeň svobody ve výběru tvaru ventilového sedla.

Obrázek 5 ukazuje alternativní provedení ventilového členu 5 a membrány 7, přičemž membrána 7 má obvodový okraj vytvořený s žebry 21, jak je ve větším měřítku ukázáno na obrázku 6. Zmíněná žebra se rozkládají na každé straně membrány 7 a vytrácejí se z membrány, při pohledu v řezu. Žebra 21 tedy nabíhají ve směru středové osy ventilového členu 5, takže tlak plynu uvnitř ventilového tělesa 1 přitlačí žebra 21 na části ventilového tělesa 1 a krytu 2. takovým způsobem, že se za přítomnosti okraje membrány 7 mezi zmíněnými částmi vytvoří těsnění. To bude vysvětleno podrobněji s odkazem na obrázek 8.

Obrázek 7 ukazuje druhé provedení plynového ventilu, ve kterém je ventilové těleso, které zahrnuje membránu 7 stejně jako ventilový člen 5, vyrobeno jako celek z jednoho materiálu, přednostně plastického materiálu. Část ventilového tělesa vytvářející membránu 2 j^e poměrně tenkostěnná, aby se dosáhlo požadované pružnosti, zatímco část ventilového tělesa tvořící ventilový člen má tlustší stěnu a je navíc opatřena zesilujícími žebry 20.

Obrázek 8 je podrobný pohled na způsob, kterým je obvodový okraj membrány 7 sevřen mezi ventilovým pouzdrem 1 a krytem

2. Okraj membrány 7 přitom zapadá do komůrky mezi ventilovým • · · ·

- 12 pouzdrem 1 a krytem 2, přičemž čtyři žebra 21, dvě na každé straně membrány poblíž okraje membrány ]_, jsou trochu deformována, takže se obdrží přiměřené upevnění membrány. Membrána je tak udržována v určitém předpětí. Protože se žebra 21 při pohledu v řezu z membrány 7 vytrácejí, a rozkládají se šikmo ve směru ventilového členu 5 (viz rovněž obrázek 10), deformace během upevnění bude taková, že se těsnící působení žeber 21 zesílí v důsledku tlaku plynu uvnitř ventilového tělesa. Tak může být omezena síla, kterou jsou k sobě stlačeny ventilové pouzdro 1 a kryt 2, takže spojení ventilového pouzdra 1 a krytu 2 může být provedeno rukou bez použití dodatečných prostředků. Navíc není těsnící působení citlivé k malým změnám vzdálenosti mezi ventilovým pouzdrem 1 a krytem 2, v důsledku čehož může být shora popsané příchytkové spojení použito bez jakýchkoliv problémů.

Obrázek 9 je řez ventilovým tělesem 5, 7, který ukazuje, že alespoň část membrány 7 je v podstatě kuželová ve svém stabilním tvaru. Protože ventilové těleso 5, má více méně svůj stabilní tvar v uzavřeném stavu ventilu, ukázalo se v praxi zřejmé, že nejsou třeba žádné přídavné prostředky k vedení ventilového členu 5, jako jsou vodící tyče £. Membrána 7 zajišřuje vedení ventilového členu 5 během zavírání ventilu.

Obrázek 10 je pohled na okraj membrány 7, ukazující žebra 21, dvě na každé straně membrány. Žebra 21 jsou přednostně šikmo orientována a zužují se, při pohledu z řezu. Obrázky 11 a 12 • · · ·

- 13 jsou perspektivní pohledy na těleso ventilu 5., 7, kde lze jasně rozlišit regulační kanál 10 a žebra 20.

Provedení shora popsaná mají být uvažována jako příklady, a bude zřejmé těm, kdo jsou zruční v oboru a studovali vynález, že je možné mnoho variací v použití vynálezu.

Claims (6)

1. Pouzdro pro plynový ventil nebo součástku pro ovládání tekutiny, zmíněné pouzdro zahrnuje první část pouzdra (1, 2), která je spojena s druhou částí pouzdra (2, 1) s vložením pružného těsnícího prvku (7), přičemž každá část pouzdra (1, 2) je opatřena v podstatě kruhovým kontaktním povrchem, na který dosedá těsnící prvek (7), vyznačující se tím, že dvě části pouzdra (1, 2) jsou udržovány v předem určené vzdálenosti spojovacími prostředky (12, 15, 16, 17) zahrnujícími příchytkové spojení, přičemž pružinová příchytka (15) zabírá s částmi zmíněné první části pouzdra (1, 2) stejně jako s částmi druhé části pouzdra (2, 1), přičemž vzájemně upevňuje zmíněné části.

2. Pouzdro podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že zmíněná příchytka sestává ze v podstatě prstencové kovové tyče s kruhovým průřezem, která je schopná dosednout na radiálně orientované dorazové povrchy dvou částí pouzdra (1, 2) .

3. Pouzdro podle nároku 2,vyznačuj ící se tím, že jedna část pouzdra (1) je poblíž svého kontaktního povrchu opatřena drážkou (16), která je otevřena ve směru radiálně vně, v této drážce může být zajištěna příchytka 15, zmíněná drážka 16 je na řadě míst opatřena prohlubněmi rozkládajícími se za zmíněnou příchytku (15), do kterých mohou zasahovat spojovací části (17) druhé části pouzdra (2), zmíněné • · ♦ · · ·

- 15 spojovací části (17) mají hákovitě tvarovanou část (12), která je schopna pohnout příchytkou (15) proti její pružné síle, když na sebe dvě části pouzdra (1, 2) dosedají, a která je opatřena dorazovým povrchem dosedajícím na zmíněnou příchytku (15), a tak zabraňují oddělení zmíněných částí pouzdra (1, 2) od sebe.

4. Pouzdro podle nároku 3,vyznačuj ící se tím, že zmíněné spojovací části (17) jsou opatřeny válcovým dorazovým povrchem na své radiálně vnější straně, tyto dorazové povrchy obklopují válcový povrch zmíněné jedné části pouzdra (1) ve vzájemně spojené poloze zmíněných částí pouzdra.

5. Pouzdro podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že těsnící prvek (7) tvoří část membrány umístěné uvnitř zmíněného pouzdra (1, 2).

6. Způsob spojení dvou částí pouzdra (1, 2), vyznačující se tím, že jedna část pouzdra zahrnuje drážku s pružinovou příchytkou (15), přičemž těsnící prvek (7) je umístěn mezi kontaktní povrchy dvou částí pouzdra (1, 2), a druhá část pouzdra (2) je přitlačena ke zmíněné první části pouzdra (1) rukou, takže spojovací části druhé části pouzdra (2) pohnou zmíněnou pružinovou příchytkou proti její pružné síle, poté zmíněné spojovací části (17) zaberou se zmíněnou pružinovou příchytkou (15) a dosednou na zmíněnou příchytku (15) dorazovým povrchem, takže se dvě části pouzdra