FI82759C - Radiatorventil med inbyggd foerinstaellning. - Google Patents

Description

1 82759

SÄÄTÖVENTTIILI SISÄÄNRAKENNETTUINE SÄÄTÖINEEN

Esillä oleva keksintö kohdistuu säätöven11ii1iin , johon kuuluu sellainen sisäänrakennettu säätölaitteisto, joka on lähemmin esitetty patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa.

5 Aikaisemmin tunnettuihin säätöven11ii1 eihin, jotka on varustettu sisäänrakennetulla säädöllä, kuuluu sylinterimäinen säätökara, joka rajoittaa suuremman tai pienemmän osan säätökaran suhteen säteittäises ti suunnatusta läpimenoau-kosta. Tällaisissa aikaisemmin tunnetuissa säätöventtii-10 leissä on kuitenkin suuria eroja läpivirtauskapasiteetissa käytettäessä samaa säätöä saman merkin eri venttiileillä. Tämä koskee erityisesti pieniä virtauksia, jolloin on voitu havaita 50 ja 100% välillä olevia poikkeamia annetusta luetteloarvosta. Tällaiset poikkeamat voivat johtaa 15 suuriin lisäkustannuksiin, osittain tarpeettoman suurien lämmityskustannuksien vuoksi, osittain säädön jälkeenpäin tapahtuvan korjauksen aiheuttamien lisäkustannuksien vuoksi.

. . Tärkeä syy muutoksille läpivirtauskapasiteetissa on se, ' 20 että läpivirtausaukolla voi olla erilainen muoto läpivir- •:· tausreiän kohdalla ja seinän tasaisuuden arvo on erilainen.

Säätöventtiilit on valmistettu valamalla ja valamisen aika- na jää va lu purse t ta ja muita epätasaisuuksia läpivirtaus- ] aukkoon. Jälkityöstö ei ole mahdollista läpivirtausaukon : : : 25 asennon vuoksi ilman suuria kustannuksia. Toinen syy puuttuvaan tarkkuuteen on se, että sylinterin muotoisen karan ja venttiilirungon välissä täytyy olla välys, jotta karaa voitaisiin liikuttaa. Tämän vuoksi voi tiettyä läpi-vuotoa tapahtua tämän välyksen läpi. Vesi on tarkoitettu 30 kulkemaan läpi ohjausraon karan alapuolella. Erityisesti korkeassa paineessa ja pienellä virtauksella tapahtuu : kuitenkin prosentuaalisesti suurta ohivuotoa mainittujen ·:·- välyksien Läpi. Patenttijulkaisun SE-A 221020 mukaisessa . aikaisemmin tunnetussa venttiilissä on suuria yksilökohtai- ! 35 siä eroja läpivirtauskapasiteetissa johtuen seinämän tasai suuden eri arvoista ja johtuen sylinterin muotoisen karan 2 82759 ja venttiilirungon väliin asetetun välyksen muutoksista, mikä välys erityisesti pienillä virtauksilla aiheuttaa prosentuaalisesti suuren ohivuodon. Aikaisemmin tunnettu säätökara on järjestetty aksiaaliseen asentoon venttiiLi-5 rungossa ja tiivistetty tämän suhteen O-renkaalla 13.

Säädön muutos tapahtuu kääntämällä säätökaraa ympäri ruuvi-avaimen avulla. Tämä vaatii riittävän välyksen säätökaran ja venttiilirungon välillä.

10 Erona tunnettuun venttiiliin tukeutuu keksinnön mukainen säätökara kartiomaisella osalla kartiomaista vastinpintaa vasten ilman mitään välystä ja ilman mitään ohivuotoa.

Kun säätöä muutetaan, kierretään lukitusmutteria, jolloin 15 säätökaralie annetaan mahdollisuus liikkua aksiaalisessa suunnassa. Tämän aksiaalisessa suunnassa siirtymisen yhteydessä, mikä voi tapahtua itsestään kartiomaisen vastin-pinnan elastisten ominaisuuksien ansiosta, tai mikä tapahtuu suoraan käännettäessä säätökaraa, muodostuu tietty välys 20 kartiomaisen vastinpinnan ja säätökaran kartiomaisen osan välille. Sillä tavalla on olemassa säätökaran kääntämiselle tarpeellinen välys ainoastaan säätöä muutettaessa, kun taas aina muulloin on olemassa vuotoa estävä kosketus säätökaran ja sen kartiomaisen pinnan välillä.

25

Aikaisemmin tunnetuissa venttiileissä ei muuteta säätökaran ja venttiilirungon välistä välystä eikä niiden välistä tapahtuvaa ohivuotoa säätökaran mahdollisella aksiaalisella siirtämisellä. Tämä välys ja ohivuoto voidaan ainoastaan 30 eliminoida keksinnön mukaisesti varustamalla venttiili kartiomaisella vastinpinnalla, jota vasten kartiomaisen osan sisältävä säätökara on järjestetty painumaan. Tällöin poistetaan yksi syistä, jotka aiheuttavat muutoksia läpi-virtauskapasiteetissa samanlaisissa eri venttiileissä • f 35 saman säädön aikana. Tunnetuissa julkaisuissa ei ole esi tetty sellaisia kartiomaisia osia ja niiden avulla saavutettavaa teknistä vaikutusta.

li 3 82759

Patenttijulkaisussa SE-A 359632 on esitetty venttiili oh-jausrurikoineen, johon kuuluu sekä venttiilikartio että ra-joitusosa, jolla on ympäryssuunnassa muuttuva korkeus. Rajoitusosaa voidaan siirtää alas ympyränmuotoisen uran 5 omaavalla venttiilivastinpinnalla. Säätörunko ei ole kään-tyvästi aksiaalisesti liikutettavissa ja on sijoitettu laitteen rungon yläosaan kuusikulmakoloon. Säädön muutos tapahtuu kääntämällä laitteen rungon yläosaa ja siten säätörunkoa venttiilirunkoon nähden.

10

Myös tässä venttiilissä on olemassa välys säätörungon ra-joitusosan ja venttiilirungon välillä ja siinä tapahtuu siten ohivuotoa. Ohivuoto ja muutokset siinä ovat luultavasti vielä suurempia, koska ohjausrunko on aksiaalisesti 15 liikkuva.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siksi tuoda esille edellä mainitun kaltainen säätöventtiili, jolla aikaansaadaan tarkka ja luotettava säätö, mikä on samanlainen jokai-20 sessa venttiilissä, sekä joka on edullinen valmistaa, jolla on suuri käyttövarmuus ja matalat käyttö ja huoltokustannukset. Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnölle tunnusomaista pääasiassa ne erityispiirteet, • ♦ jotka on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. : 25 Muita edullisia erityispiirteitä on esitetty alivaatimuk- sissa.

·/·'* Patenttivaatimukset 2-4 kohdistuvat sisäosaan, johon kuuluu kartioraainen sisäpinta, joka on järjestetty painautumaan 30 tiiviisti vasten säätökaran kartiomaista osaa, jolloin venttiilin läpivirtausaukko ulosvirtauspuolella on muodostettu tähän sisäosaan. Sijoittamalla tälläinen sisäosa läpivirtausaukkoon eliminoidaan aikaisemmin tunnettujen ·· venttiilien läpivirtauskapasiteetissa esiintyvien erojen : ’ 35 toinen syy, joka aiheutuu venttiilirungon valamisen yhtey- : : dessä muodostuneista seinän epäpuhtauksista. Aikaisemmin .1. tunnetuissa venttiileissä on tällaisten seinän epäpuhtauk- 4 82759 sien poistaminen vaikeaa ja kallista, koska läpivirtausaukko on usein muodostettu epäsymmetrisesti venttiilirunkoon. Tällaisen sisäosan muodostamisella poistetaan tämä läpivir-tauskapasiteetin erojen syy yksinkertaisella ja luotetta-5 valla tavalla ja pienin kustannuksin.

Lisäetuna käytettäessä sisäosaa on se, että tämä on valmistettu jostakin elastisesta materiaalista ja voidaan tuottaa suurella tarkkuudella materiaalista, joka ei leikkaudu 10 kiinni vasten karaa. Sellaisessa kartiomaisen säätökaran ja kartiomaisen vastinpinnan yhdistelmässä, jossa molemmat ovat valmistettu metallista, on toisena riskitekijänä, että kara juuttuu kiinni erityisesti kiristettäessä karaa tiukasti. Muovista valmistetun sisäosan käytöllä saadaan 15 siis sekä tarkasti samanlainen aukko jokaiselle venttiilille että säätökaran varmempi toiminta.

Käyttämällä elastisesta materiaalista valmistettua kartio-maista sisäosaa tulee myös mahdolliseksi käyttää metallista 20 tiivistettä venttiilirungon ja säätökaran välissä. Kartio-maisten vastinpintojen yhdistelmässä on metallisen tiivisteen käytön edellytyksenä nimittäin se, että sisäosa on valmistettu jostakin elastisesta materiaalista ja se voi mukautua va1mistustoleransseihin elastisen deformaation 25 avulla. Aikaisemmin tunnetuissa säätökaroissa, esim. patenttijulkaisussa SE-A 221020 esitetyssä, käytetään O-rengastiivistettä. 0-renkailla on lyhyt käyttöaika läm-mönsäätölaitteissä ja niiden tulisi olla vaihdettavissa käytön aikana, mitä tämä ei ole.

30

Yhdistelmän avulla, jossa on kartiomainen säätökara sekä kartiomainen vastinpinta ja muovista valmistettu sisäosa kuuluen tähän vastinpintaan ja venttiilin läpivirtausauk-koon, saadaan aikaan toisaalta hyvin pienet erot läpivir-• 35 tauskapasiteetissa, toisaalta toimintavarmempi rakenne käy tettäessä metalLista tiivistettä säätökaran ja venttiili-. rungon välissä, koska tätä ei tarvitse varustaa kartiomai- sesti työstetyllä pinnalla.

5 82759

Keksinnön mukaisella säätöventtiilillä on mahdollista jo ensimmäisellä kerralla asettaa etukäteen laskettu säätö, mikä johtaa energiasäästöihin ja eliminoi jälkeenpäin tapahtuvien korjausten tarpeen.

5

Keksintöä selvitetään tarkemmin kuvaten erästä edullista soveJ I uLusesimerkkiä seuraavassa selvityksessä ja viitaten ohessa olevaan piirustukseen. Piirustuksessa kuva 1 esittää erästä keksinnön mukaista säätöventtii1iä 10 poikkileikattuna, kuva 2 esittää erästä työkalua säädön muuttamiseksi, ja kuva 3 esittää erästä irroitettavissa olevaa säätöohjaus-pyörää laitteen säätämiseksi.

Kuvassa 1 esitettyyn säätöventtiiliin kuuluu venttiilirunko 10 sekä säätökara 12 ja sulkuelin IA johon vaikutetaan karan 16 ja työntövarren 18 välityksellä säätöelimellä, jota ei ole esitetty kuvassa. Venttiilirungossa on sisääntulo 20, ulosmeno 22 sekä sivulle päin ulottuva putkiko istukka 24 säätökaraa ja sulkuelintä varten. Putki-istuk- : kaan kuuluu kierteillä varustettu pää 26 mielivaltaista , · säätöelintä varten,esim. termostaattia tai käsikahvaa var- ten. Venttiilin läpivirtauskanavaan 28 kuuluu sulkuelintä * 14 vastapäätä oleva venttiilivastapinta 30, johon kuuluu 25 aksiaaliseen suuntaan kaarrettu tiivistyspinta 32. Läpi- : '1 virtauskanavaan 28 kuuluu edelleen säätökaran 12 avulla rajoitettavissa oleva läpivirtausaukko 34.

Putki-istukan 24 lähinnä venttii1ivastinpintaa 30 olevaan 30 osaan on järjestetty muovista valmistettu sisäosa 36, .·-1 johon kuuluu kaksiaksiaalinen kartiomainen sisäpinta 38 ja ulkonema 40, joka ulottuu säteettäisesti venttiilin läpi- . virtauskanavaan ja muodostaa edellämainitun läpivirtaus- aukon 34. Sisäosa kiinnittyy putki-istukan sisäseinämässä 35 olevaan uraan, joka voi ulottua koko sisäosan aksiaaliselta ; V pituudelta.

• · φ · · · 6 82759 Säätökaraan 12 kuuluu kartiomainen osa AA, säteittäinen laippa A6, johon on muodostettu sorvaus O-rengasta A8 varten, seka läpiulottuva keskireikä 50. Ka r t ioma i see n osaan AA kuuluu rajoitusosa tai "verho" 52, joka sulkee 5 sisäänsä tilan, johon sulkuelin IA on sijoitettu, sekä pohjan 5A. "Verho" 52 on järjestetty rajoittamaan suuremman tai pienemmän osan läpivirtausaukosta 3A ja siten aikaansaamaan säädön. "Verhon" korkeus pienenee korkeimmasta kohdasta 56 jatkuvasti matalimpaan osaan 58, joka on samassa tasossa 10 pohjan kanssa. Tällä tavoin on mahdollista kääntämällä karaa saada aikaan vapaan läpivirtausaukon portaaton säätö. Vaihtoehtoisesti voi "verho" olla portaan muotoinen, jolloin saadaan tietty tarkka säätöasento. Väliasennoissa tapahtuu myös tällöin portaaton säätö.

15

Kartiomaisella osalla AA on sama kartiomaisuus kuin sisäosan sisäpinnalla 38 ja se painuu tiukasti tätä vasten.

Tällä tavalla eliminoidaan kaikki välys säätökaran ja sisäosan välistä, minkä takia mikään virtaus ei voi tunkeu-20 tua syvemmälle.

.· Säteittäinen laippa A6 tukeutuu alaspäin vasten vastetta 60.

Säätökaraa pidetään halutussa asennossa ulkopuolelta kierrettävällä lukitusmutterilla 62, joka tukirenkaan 6A avulla 25 painaa laippaa A6 vasten vastetta 60. Tällöin saadaan aikaan vuotamaton, metallinen tiivistys laipan ja vasteen välillä. Sitä paitsi tapahtuu tiivistys kartiomaisen osan AA ja sisäosan 36 välillä.

30 Säätökaran keskiosaan 50 kuuluu kara 16, jota ympäröi palautus jousi 66. Karan alaosaan on kiinnitety sulkuelin IA ruuvin 68 avulla. Ylemmässä pääteasennossaan voi sulkuelin :* olla vasten pohjaa 5A. Keskireiän yläosassa on ruuvihylsy 70, joka ympäröi työntövartta 18 sekä tukirengasta 72 ja 35 tiivistävää 0-rengasta 7A. Tämä 0-rengas voidaan vaihtaa • < käytön aikana ilman toiminnan keskeyttämistä, koska sulku-:’ , elin tukeutuu vasten pohjaa 5A vaihdon aikana.

« · 7 82759

Venttiilin säädön muuttamiseksi käytetään kuvassa 2 esitettyä kiintoavainta 80, jolla on pieni aksiaalinen ulottuvuus, ja kuvassa 3 esitettyä säätöpyörää 82, joka on varustettu säätöasteikolla 84 ja kädensijalla 86. Avaimen 80 avulla 5 irroitetaan lukitusmutteria 62 noin 1/4 - 1/2 kierrosta.

Sen jälkeen asetetaan säätöpyörä säätökaran 12 ja ruuvihyl-syn 70 yläpuolelle, jolloin pyörän asteikko asetetaan säätökaran merkkien mukaan, joita ei ole esitetty. Käden-sijan 86 avulla käännetään nyt säätökaraa toivottuun asen-10 toon, mikä luetaan asteikolta 84 vasten venttiilirungon merkkiä 76. Avaimen 80 avulla käännetään 1ukitusmutteri 62 kiinni, sillä aikaa kun säätöpyörä on jatkuvasti paikallaan varmistuksena sille, ettei kara käänny mutterin mukana.

15 Muovista valmistetun sisäosan 36 käyttäminen tekee mahdolliseksi edullisin kustannuksin saada aikaan läpivirtausauk-ko 34, jossa ei ole yhtään epäpuhtauksia tai valupursetta tai vastaavia. Tällöin saadaan kaikkiin aukkoihin kaikissa venttiileissä samanlainen muoto ja ulkonäkö. On myös osot-20 tautunut, että yksilökohtaiset erot eri venttiileissä eri . . säätöarvoilla tarkasteltuna ovat välillä ^10 Zkoko säätö laitteen työskentelyalueella.

··· ' On ajateltavissa, että sisäosan 36 sijasta käytetään putki- 25 istukkaa varustettuna kartiomaisella pinnalla 38, joka : ' toimii yhdessä säätökaran kanssa edellä esitetyn mukaisesti.

Kara tukeutuu silloin vasten kartiomaista pintaa. Tällöin eliminoidaan karan kautta tapahtuva vuoto, kun taas jäljelle jää ongelma, joka aiheutuu epäsäännöllisen muotoisesta 30 läpivirtausaukosta 34.

Claims (9)

1. 8 82759
2. 1. Säätoven11iili , johon kuuluu sisäänrakennettu säätö venttiilin läpi virtaavan nesteen määrän säätämiseksi, käsittäen venttiilirungon (10) ja säätökaran (12), johon kuuluu ympyräkehällä muuttuvalla korkeudella varustettu 5 rajoitusosa (52), joka on järjestetty peittämään suuremman tai pienemmän osan venttiilin läpivirtausaukosta (34), täten saaden aikaan säädön ja sulkuelin (14), johon vaikutetaan karan (16) työntövarren (18) välityksellä säätöelimellä (ei kuvissa) välimatkan säätämiseksi vastakkaiseen venttii-10 livastinpintaan (30), tunnettu siitä, että venttiiliin kuuluu kartiomainen vastinpinta (38), johon kartio-maisen osan (44) sisältävä säätökara (12) tukeutuu, jolloin mainittu kartiomainen osa (44) sisältää mainitun rajoitus-osan (52), ja jolloin 1äpivirtausaukko (34) liittyy kartio-15 maiseen vastinpintaan ja, että kartiomaisella vastinpinnalla (38) ja kartiomaisella osalla (44) on sama kartiokkuus.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätöventtiili, t u n -20 n e t t u siitä, että säätöventtiiliin kuuluu sisäosa (36) käsittäen kartiomaisen vastinpinnan (38), joka on järjestetty painautumaan tiiviisti vasten säätökaran kartiomaista osaa (44) ja rajoitusosaa (52), jolloin mainittu läpivir-tausaukko (34) on järjestetty sisäosaan. 25
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen säätöventtiili, tun nettu siitä, että mainittu sisäosa on valmistettu elastisesta materiaalista, edullisesti muovista.
5. 4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen säätöventtiili, :: tunnettu siitä, että mainittu sisäosa kiinnittyy kehänmuotoiseen uraan (42) ja/tai mainittuun sisäosaan kuuluu ulkonema (40), joka sisältää mainitun läpivirtausaukon • (34), joka ulkonema ulottuu virtaukseen nähden ylimitoite- I * 35 tun aukon (41) sisään venttii1irungossa (10). li 9 82759
6. 5. Jonkin tai joidenkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen säatöventtiili, tunnettu siitä, että rajoitusosalla (52) on portaattomasti kasvava korkeus matalimmasta korkeudesta (58), joka jättää läpivirtausaukon (34) täysin va- 5 paaksi, korkeimpaan korkeuteen (56), joka aiheuttaa aukon maksimaalisen kuristumisen.
7. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen säätoventtii1i. tunnettu siitä, että rajoitusosa1la (52) on epä- 10 säännöllisesti muuttuva korkeus, ja/tai portaanmuotoisesti kasvava korkeus matalimmasta korkeudesta, joka jättää läpi-virtausaukon (34) täysin vapaaksi, korkeimpaan korkeuteen (56)> joka aiheuttaa aukon maksimaalisen kuristumisen. 15 7. .Jonkin tai joidenkin edelläolevan patenttivaatimuk sen mukainen säätöventtii1i, tunnettu siitä, että rajoitusosan (52) sisäpuolella on sulkuelimen (14) sisältävä tila, seka että sulkuelimen kara (16) ja työntövarsi (18) ovat järjestetty säätökarassa olevaan sama-akseliseen, 20 läpiulottuvaan keskireikään (50).
8. 8. Jonkin tai joidenkin edelläolevan patenttivaatimusten /·; mukainen säatöventtiili, tunnettu siitä, että säätö- ··— kara (12) on kiinnitetty paikalleen aksiaalisessa suunnassa ...· 25 säteettäisellä laipalla (46), joka olakkeen avulla vasten : *· vastetta (60) ja/tai että olake säteettäisen laipan (46) ::: pinnalla saa aikaan metallisen tiivistyksen vastetta (60) vasten .
9. 9. Jonkin tai joidenkin edelläolevan patenttivaatimuksen • mukainen säätöventtiili, tunnettu siitä, että ‘‘I säätökara (12) on lukittavissa säädettyyn asentoon lukitus- » · mutterin (62) avulla, jossa on ulkopuoliset kierteet, ja I joka mutteri on vasten säätökaran olaketta, edullisesti ·;··; 35 mainitun säteittäisen laipan pinnalla olevaa olaketta (46). • * • · · P • * · · P 10 82759 P A T E N T K R A V