FI91189B - Säätöpatruuna vedensekoitushanaa varten - Google Patents

Description

91189 Säätöpatruuna vedensekoitushanaa varten

Esillä oleva keksintö koskee säätöpatruunaa vedensekoitushanaa varten käsittäen hanan runkoon sijoitettavan 5 kotelon hanan käyttövipuun liittyen luistielementin, johon on sovitettu kovaa materiaalia oleva säätölevy, joka sijaitsee kovaa materiaalia olevaa kiinteää venttiililevyä vasten liukusovitteella, ja ohjauselementin, johon luisti-elementti on sovitettu rajoitettua liikettä varten, jol-10 loin luistielementissä ja ohjauselementissä on keskenään liukukosketuksessa olevat pinnat ja jolloin mainitut elementit on valmistettu muovimateriaalista.

Tavanomaisessa rakenteessa siirtyvän pienen levyn ja ohjaimina toimivien osien tukielementti on tehty muo-15 vista ja niiden edestakaisin liukumisen mahdollistaa oikein valittu muovi ja voitelurasva. Ajan mukaan voitelu-rasva kuitenkin kuluu, muovi menettää itsevoitelevat omi-naisuutensa, ja alkaa syntyä suurta kitkaa edestakaiseen liukuvaan liikkeeseen joutuvien osien välille, josta ai-20 heutuu käyttäjälle erittäin epämiellyttävää kolinaa. Tämä epäkohta voidaan voittaa määrätyillä rakenteilla sijoittamalla ohut metallikalvo niiden muoviosien väliin, jotka joutuvat edestakaiseen liukuvaan liikkeeseen. Tosiasiassa metallin oikealla valinnalla voidaan välttää liian suuren 25 kitkan ja hälyäänen kehittyminen, jota esiintyy liikkeen aikana. Näiden tiivisteiden asentaminen on suhteellisen kallista, ei ainoastaan niiden rakenteen johdosta, vaan niiden vaikeuksien johdosta, joita ne aiheuttavat säätö-patruunaa koottaessa. Lisäksi se eräissä tapauksissa edes 30 ole mahdollista; kun esimerkiksi jokin osista on rakenteeltaan suomumainen, korotettu tai muunlainen värähtelyjen ja veden virtauksen hälyäänten estämiseen tarkoitettu rakenne.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaa-35 da kuvattua tyyppiä oleva säätöpatruuna, jossa tunnetun 2 tekniikan järjestelmän haitalliset ilmiöt estetään taloudellisella tavalla ja tuottamatta mitään vaikeuksia kokoonpanossa.

Tämä tavoite voidaan saavuttaa esillä olevan kek-5 sinnön mukaisella säätöpatruunalla, jolle on tunnusomaista, että ainakin toinen luistielementin ja ohjauselementin keskenään liukukosketuksessa olevista pinnoista on päällystetty metallikerroksella kemiallisen tai sähkökemiallisen kerroksen avulla, ja että luistielementin ja/tai oh-10 jauselementin keskenään liukukosketuksessa olevat pinnat on ennen metallikerroksella päällystämistä herkistetty ainakin yhdellä kiinnitysainetta olevalla välikerroksella.

Tavalla, joka tunnetaan hyvin, tämä kerros voidaan tehdä kemiallisesti tai sähkökemiallisesti - edeltävä pin-15 nan herkistäminen, ja mahdollisesti kiinnittävän kerroksen välikerrostaminen - sekä samantapaisella menetelmällä, jolla on edullinen tulos. Metallikerroksen kerrostaminen tiivisteelle voidaan kuitenkin myös tehdä muilla menetelmillä, esimerkiksi kerrostamalla tyhjössä. Tiivisteen ker-20 roksen muodostamiseen käytetty metalli voidaan valita erilaisilla kriteereillä, mutta kromi sopii tähän tehtävään erittäin hyvin. Kromikerros levitetään edullisesti kiinnittävälle, kuparia ja/tai nikkeliä olevalle välikerrokselle.

25 Edullisesti vain toinen muoviosien pinnoista, jotka on sovitettu liukumaan edestakaisessa kosketuksessa, päällystetään metalliaineella. Toiminnallisesti ei ole merkitystä sillä, levitetäänkö päällystys toiselle tai toiselle vuorovaikutuksessa olevalle pinnalle. Sellaisissa tapauk-30 sissa, joissa metallikerroksella päällystettäviä liitäntö-jä on useampia kuin yksi, saavutetaan kuitenkin erityinen etu suorittamalla päällystys välikappaleelle, jolla on ainakin kaksi pintaa ja jotka on sovitettu liukumaan kosketuksessa toisiin muovia oleviin osiin. Tällä tavalla itse 35 asiassa yhden kappaleen käsittely riittää kahden liukuvan

II

3 91189 pintaparin päällystämiseksi; useissa tapauksissa tämä edustaa niiden säätöpatruunassa olevien pintaparien kokonaismäärää, jotka ovat tärkeät keksinnön soveltamiseksi. Erityisesti niissä säätöpatruunoissa, joissa on kääntyvä 5 ohjausrengas, jonka poikki kovaa ainetta oleva siirtyvä pieni levy liikkuu, on erityisen edullista päällystää tämän ohjausrenkaan pääasialliset pinnat kromilla.

Esillä olevan keksinnön muita tavoitteita, piirteitä ja etuja ilmenee seuraavasta yksityiskohtaisesta seli-10 tyksestä oheisiin piirustuksiin liittyen.

Esillä oleva keksintö käy selvemmäksi esilläolevan keksinnön mukaisen edullisen suoritusmuodon seuraavan yksityiskohtaisen selityksen perusteella luettaessa sitä oheisten piirustusten kanssa, joissa samat viitemerkinnät 15 viittaavat samoihin osiin kaikissa kuvioissa, ja joissa kuvio 1 on poikkileikkauskuvanto hanasta, jossa käytetään esillä olevan keksinnön mukaista virtaussäätö-patruunaa; kuvio 2 on osittainen poikkileikkauskuvanto esillä 20 olevasta virtaussäätöpatruunasta pitkin kuvion 1 viivaa II - II; kuvio 3 on tasokuvanto keksinnön ohjausrenkaasta pitkin kuvion 2 viivaa III - III; ja kuvio 4 on tasokuvanto keksinnön ohjausrenkaasta 25 kuvion 2 viivaa IV -IV pitkin.

Esillä olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon yksityiskohtainen selitys

Hana ja sitä vastaava säätöpatruuna, joita tässä kuvataan ja havainnollistetaan piirustuksessa, ovat esi-30 merkkejä tunnetuista rakenteista, joita tässä selitetään ymmärtämisen helpottamiseksi. On kuitenkin ymmärrettävä, ettei keksinnön soveltaminen millään tavalla rajoitu näihin hanojen tai säätöpatruunoiden erityiseen tyyppiin.

Sekoitushana, jossa esillä olevaa keksintöä käyte-35 tään ja joka esitetään kuviossa 1, sisältää rungon 1, jon- 4 ka pohjalla on kaksi virtauskanavaa 7 ja 8, joiden läpi kuuma ja vastaavasti kylmä vesi syötetään, ja jotka ovat yhteydessä hanarungon 1 pohjalla esitettyihin osiin 3 ja 4. Rungossa 2 on sisäinen kehä, joka on sovitettu sisältä-5 mään säätöpatruunan, ja joka muodostaa sylinterin muotoisen kammion 2, joka on yhteydessä esittämättä olevaan ulostulokanavaan. Runko 1 on suljettu koteloon 5, jossa on tiivistävä tiiviste 6.

Säätöpatruuna, joka toteutetussa muodossaan edustaa 10 täydellistä ja vaihdettavaa säätöpatruunaa, sisältää vaipan 10, joka muodostaa hanarungossa 1 aksiaalisella liikkuvuudella olevan muovirakenteisen kotelon. Tässä tapauksessa kotelossa 10 on pohja 9, joka ulottuu muodostamaan kaksi tiivistettyä aukkoa 11 ja 12, jotka ulottuvat hana-15 rungon 1 tiivisteiden 3 ja 4 läpi putkien 7 ja 8 yhteyteen, joilla syötetään kuumaa ja kylmää vettä. Kotelon 10 pohja, jossa on elementit 11 ja 12, muodostavat tukiele-mentit hanan kovaa ainetta olevalle kiinteälle lautaselle 18. Tämä muodostaa tiivisteen pohjaa 9 vastaan tiivistei-20 den 16 ja 17 avulla, jotka on sijoitettu kotelon 10 pohjaan 9 muodostettuihin vastaaviin istukoihin. Lautasessa 18 on kaksi aukkoa, jotka vastaavat aukkoja 11 ja 12, kuumaa ja vastaavasti kylmää vettä varten.

Kiinteään lautaseen 18 koskettamaan on asennettu 25 kovaa ainetta oleva liikkuva lautanen 19, jota tukevaa säätöluistia 20 ohjataan siten, että se voi liikkua oh-jausrenkaassa 21, joka lautanen 19 myös on asennettu siten, että se voi kääntyä kotelossa 10. Sekä luisti 20 että myös rengas 21 on edullisesti tehty muovista. Rengas 21 on 30 laakeroitu puolilaakeriin 22. joka on kiinnitetty kotelon 10 suuaukkoon, ja joka myös on muovia. Lisäksi puolilaake-ri 22 nojaa koteloon 5, joka ympäröi hanarunkoa. Koteloon 5 on sijoitettu toinen puolilaakeri 23, ja puolilaakerien 22 ja 23 väliin on sijoitettu pallonivei 25 tiivisteellä 35 24. Pallo 25 tukee vartta 26, johon on kytketty kansi 28

II

5 91189 säätövipuineen 29. Sisäänpäin palloon 25 on liitetty toinen varsi 27. Tämä toinen varsi 27, Joka on litteä Ja Joka toimii pienen avaimen tavoin, on kiinteästi kiinnitetty säätöluistiin 20. Tällä tunnetulla järjestelyllä voidaan 5 vipua 29 eri tavoin kääntämällä Ja kallistamalla säätö-luistia 20 liikutella. Tämän seurauksena liikkuva lautanen 19, Joka myös kääntyy Ja liikkuu eri tavoin kun vipua liikutetaan, liukuu Ja kääntyy kiinteän lautasen 18 suhteen nesteen virtauksen säätämiseksi, Jota syötetään putkista 7 10 Ja 8 Ja Joka sekoittuu rengasmaisessa kammiossa 2, Josta sekoitettu virtaus syötetään ulos.

Luisti 20 liikkuu koskettaen välittömästi ohjaus-rengasta 21, Joka myös kääntyy välittömässä kosketuksessa puolilaakeriin 22. Siten on olemassa kaksi vuorovaikutuk-15 sessa olevaa muovipintaa. Jotka voivat liikkua edestakaisessa kosketuksessa. Tämä liike tapahtuu huomattavassa paineessa. Koska liikkuvan lautasen 19 Ja kiinteän lautasen 18 tehokasta vuorovaikutusta varten välttämätön paine välitetään näiden pintojen kautta, on välitettävä paine 20 merkittävästi suurempi, kuin mitä tarvitaan kovaa ainetta olevien pienten levyjen välistä vuorovaikutusta varten. Tästä syystä voitelurasva, Joka säätöpatruunaa koottaessa voidaan sijoittaa elimien 20 Ja 21 sekä elimien 21 Ja 22 väliin, kuluu asteittain. Toisaalta muoviosat, vaikka ne 25 on alunperin tehty itsevoitelevin ominaisuuksin, menettävät aikaa myöten nämä ominaisuutensa koska ne toimivat kuuman veden läsnäollessa. Tämän Johdosta syntyy huomattavaa kitkaa osien 20, 21 Ja 22 välille. Tämä kitka haittaa hanan liikettä Ja lisäksi hanan käyttöön liittyy epämiel-30 lyttävää kolinaa Ja värähtelyä.

Ohuiden metalli tiivisteiden sijoittaminen osien 20, 21 ja 22 väliin poistaa tämän haitan, ja se on mahdollista suorittaa, mutta siitä johtuen säätöpatruunan kokoamistyö on huomattavasti monimutkaisempaa ja tarkempaa. Lisäksi 35 edullisen toiminnan aikaansaamiseksi ei voida käyttää ta- 6 vallista ruostumatonta teräslevyä, vaan on käytettävä esimerkiksi pientä kromipäällysteistä pronssilevyä. Nämä seikat yhdessä vaikuttavat hyväksyttävään, mutta vaikeaan tapaan säätöpatruunan tuottamiseksi, sekä kustannus- että 5 tuotannonsuunnittelumielessä.

Esillä olevaa keksintöä sovellettaessa kuitenkin ohjainrenkaan 21 pinnat, jotka toimivat koskettaen luistin 20 ja puolilaakerin 23 pintoja, on päällystetty soveltuvaa tyyppiä olevalla metallilla, edullisesti kromilla. Tällä 10 tavalla säätöliikkeet eivät tapahdu muovia olevien pintojen välillä, vaan muovipintojen ja metallipintojen välillä, jolloin metallipinnat ovat samantapaisia kuin siinä tapauksessa, että osien väliin sijoitetaan metallilevyt. Lisäksi säätöpatruunan kokoonpano tapahtuu tavalla, joka 15 täysin vastaa ilman metallitiivisteitä olevan säätöpatruu nan kokoonpanoa. Koska muovipintojen metallointi on nykyaikaista ja riittävän taloudellista, ei keksinnön mukaisesti valmistetun säätöpatruunan kustannus nouse merkittävästi vailla metallitiivisteitä olevaan säätöpatruunaan 20 verrattuna, ja johtaa alempaan kustannukseen verrattuna siihen, joka saadaan säätöpatruunalla, johon on sijoitettu metallitiivisteet.

Kuten kuvioissa 2 ja 4 on esitetty on ohjainren-kaassa 21 pinta, joka toimii kosketuksessa puolilaakeriin 25 22, ja tämä ohjainrenkaan pinta on varustettu metallipääl- lysteellä 30. Siitä ulottuu uloke 34, joka on vuorovaikutuksessa puolilaakerin 22 (esittämättä olevan) sisäisen ulokkeen kanssa ohjainrenkaan 21 kääntymisalueen oikeata rajoittamista varten.

30 Vastakkaisella puolella on ohjainrenkaan 21 kehällä ulkoneva kehikko 31, joka määrittelee kehikon rajat, jossa liikkuvaa lautasta 19 kantava luisti 20 voi liikkua. Renkaassa 21 on myös ikkuna 32, johon ohjausavaimen tilan muodostavan luistin 20 uloke 20a ulottuu. Korotetun kehi-35 kon 31 ja ikkunan 32 väliset pinnat on myös päällystetty li 7 91189 metallipäällysteellä 33. Luonnollisesti piirustuksessa on liioiteltu kerrosten 30 ja 33 paksuutta, joka oikein esitettynä ei olisi havaittavissa.

Tällä tavalla sekä luistin 20 liike ohjainrenkaan 5 21 pintaa 33 vastaan, että myös ohjainrenkaan 21 pinnan 30 liukuminen puolilaakeria 22 vastaan tapahtuu muovi- ja metalliaineiden välillä. Kun lisäksi materiaalit valitaan huolella, aikaansaadaan pieni kitkakerroin ja hiljaiset säännölliset liikkeet, myös ilman voitelua ja pidemmän 10 käyttöajan kuluttua.

Koska metallointi on toteutettu renkaan 21 kahdella pinnalla, puolilaakerin 22 ja vastaavasti luistin 20 vastaavien pintojen sijasta, saadaan tästä se etu, että vain yksi säätöpatruunan komponentti on alistettava metalloin-15 tikäsittelyyn, jolloin kustannukset pienenevät. Luonnolli sesti mahdollinen ohjainrenkaan 21 muiden pintojen kuin pintojen 30 ja 33 metallointi ei aiheuta haittaa. Päinvastoin, ikkunan 32 sisäseinämien metallointi parantaa luistin 20 ulokkeen 20a liukumista, ja renkaan 21 vaipan muo-20 toisen ulkopinnan metallointi parantaa sen kääntymistä kotelossa 10. Nämä viimeksimainitut liikkeet eivät kuitenkaan ole kriittisiä, koska ne tapahtuvat merkittävää painetta käyttämättä. Kuitenkin kappale 21 voidaan metalloida ilman varotoimenpiteitä sen pintojen suojelemiseksi. Tästä 25 johtuen herkistäminen, kiinnitteen päällystäminen ja lopullinen kromaaminen muodostuvat erityisen yksinkertaisiksi tapauksessa, jolloin metallointi suoritetaan kemiallisessa prosessissa, jota seuraa sähkökemiallinen prosessi, kuten tavallisesti tehdään ja joka on erityisen edullista 30 muovia käytettäessä.

On tärkeätä huomata, ettei metalloitavan pinnan monimutkainen muoto haittaa metallointia. Tarvittaessa pinnalla voi olla jonkin verran suomumainen muoto tai muita muotoja, jotka helpottavat liian aikaisen sulkemisen ja 35 estävät nestevirtaukseen liittyviä hälyääniä.

8

Kromin käyttäminen lopullisessa metalloinnissa (Joka mieluummin tehdään kuparia ja/tai nikkeliä olevien kiinnittävien välikerrosten päälle) tarjoaa erinomaiset tulokset. Multa metalleja voidaan kuitenkin käyttää, ja on 5 huomattava, että on myös harkittava metallikerroksen paksuutta, jonka on oltava erittäin ohut jotta sitä voitaisiin levittää ohuina kerroksina metalloinnissa, ja jotta se kuluttaisi erittäin vähän metallia, mikä sallii kalliimpien metallien käyttämisen nostamatta paljon tuotanto-10 kustannuksia.

Kuten edellä mainittiin, ei keksinnön soveltaminen liity säätöpatruunan osien mihinkään erityiseen rakenteeseen. Havainnollistetun ja toteutetun muodon tarkoituksena on ainoastaan ollut antaa esimerkki täydellisestä toteu-15 tuksesta. Siten säätöpatruunassa voisi esimerkiksi olla ohjainrengas, joka ei voi kääntyä, tai liikkuvaa lautasta kantavaa luistia voisi ohjata säätöpatruunan koteloon samana kappaleena muodostetut osat. Lisäksi säätöpatruunan ei välttämättä tarvitse olla todellinen, oikea, täydelli-20 nen, yksikkönä vaihdettava säätöpatruunan, vaan keksintöä voidaan myös soveltaa tapauksissa, joissa säätöpatruuna on tehty osakokonaisuuksista, jotka sijoitetaan hanarunkoon, mutta jotka eivät muodosta vaihdettavaa yksikköä.

Edellä oleva yksityiskohtainen selitys on annettu 25 ainoastaan ymmärtämisen helpottamiseksi, eikä turhia rajoituksia saisi siitä muodostaa, koska jotkut muunnelmat ovat alan ammattilaiselle ilmeisiä poikkeamatta oheisten patenttivaatimusten alasta ja hengestä.

li

Claims (4)

9 91189

1. Säätöpatruuna vedensekoitushanaa varten käsittäen 5 hanan runkoon (1) sijoitettavan kotelon (9, 10) hanan käyttövipuun (29) liittyen luistielementin (20) , johon on sovitettu kovaa materiaalia oleva säätölevy (19), joka sijaitsee kovaa materiaalia olevaa kiinteää venttiililevyä (18) vasten liukusovitteella, ja 10 ohjauselementin (21), johon luistielementti on so vitettu rajoitettua liikettä varten, jolloin luistielementissä (20) ja ohjauselementissä (21) on keskenään liukukosketuksessa olevat pinnat ja jolloin mainitut elementit (20, 21) on valmistettu muovimate- 15 riaalista, tunnettu siitä, että ainakin toinen luistielementin (20) ja ohjauselementin (21) keskenään liukukosketuksessa olevista pinnoista on päällystetty metallikerroksel-la (33) kemiallisen tai sähkökemiallisen kerroksen avulla, 20 ja että luistielementin (20) ja/tai ohjauselementin (21) keskenään liukukosketuksessa olevat pinnat on ennen metallikerroksella (33) päällystämistä herkistetty ainakin yhdellä kiinnitysainetta olevalla välikerroksella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätöpatruuna, tunnettu siitä, että kiinnitysvälikerros muodostuu kuparimateriaalista ja/tai nikkelimateriaalista.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen säätöpatruuna, tunnettu siitä, että metallikerros (33) on 30 kromimateriaalia.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen säätö-patruuna, tunnettu siitä, että metallikerroksen (33) kerrostus on tehty tyhjiössä. 10