HU183496B - Mixture valve - Google Patents

Description

A találmány tárgya keverőszelep különösen meleg és hidegvíz keverésére, amelynél a szelepe femeket a hideg- és a melegvíz részére járatokkal ellá ott lapok képezik, a lapok a középtengellyel párhuzamosan helyezkednek el és közöttük olyan mozgólap helyezkedik el, amely a tengellyel párhuzamos elmozdítás révén az áramló vízmennyiséget, egy tengelyirányban elmozdítható csuklós forgástengely körüli elfordítással pedig a keverési arányt szabályoza.

Ilyen típusú keverőszelepet ismertet a 2658023 sz. NSZK Közrebocsátási irat.

A találmány feladata ennek az ismert teverőszelepnek az olyan módon történő továbbfejlesztése, amelynek révén sokoldalú, kopásálló, hosszú élettartamú keverőszelep keletkezik, amellyel kompakt kivitelben nagy áramlási sebesség érhető el, és amelyet viszonylag kis erőkifejtés mellett hosszú élettartamon belül finoman lehet szabályozni.

A kitűzött feladatot a találmány szerint olyan szerkezeti kialakítással oldjuk meg, amelynél a mozgóalap mindkét lapfelületénél egy-egy átárí mlási csatorna van kiképezve, ezek egyikén a hideg, másikán pedig a melegvíz útvonala vezet keresztül éí a mozgó lap két rögzített helyzetű lap közé van szere Ive, amelyek mindegyikén egy bevezető nyílás és egy k'vezető nyílás van kiképezve, és az egymáshoz tartozó ?e- és kivezető nyílások egymással egy-egy átáramlasi csatornán keresztül vannak közlekedő kapcsolatban.

A találmány szerinti megoldással elénető előnyök különösen abból a tényből adódnak, hogy az átáramlási csatornák a mozgó lap két lapfelülete nek átellenes oldalán helyezkednek el, és ennek következtében a mozgó lap azonos áramlási volumen me.lett a szokásosnál sokkal keskenyebbre készíthető. Ezen túlmenően a két rögzített helyzetű lap mindegyikén kialakított bevezető nyílás és kivezető nyílás alkalmazása le hetővé teszi az áramlási mennyiség szabályozását a bevezető nyílásoknál és az átáramlási csatornának az áramlás irányához viszonyított felső vagy kezdeti szakaszánál annak következtében, hogy a mozgó lapot tengelyirányban elmozdítjuk, a keverési arány szabályozását pedig az átáramlási csatornlána; az alsó szakaszában biztosítjuk a kivezető nyílások wz viszonyított helyzetállítással, amelyet a mozgó lap elfordításával érünk el. A találmány szerinti szerkezeti kialakítás következtében a két bevezető nyílásnak a párhuzamos egymás mellé való helyezése már nem szükséges. Alternatív megoldásként az átáramlási csaiornákat nyitott üregek vagy mélyedések formájába i is kialakíthatjuk, vagy pedig kialakíthatjuk zárt vízvezető járatok alakjában is, amelyek a mozgó lap belsejében lehetnek kialakítva és egy-egy be- és kive; ető nyílással vannak ellátva.

A találmány szerint a keverőszelep sokoldalú használhatósága céljából a szelep alkatrészeit olyan módon egyesíthetjük, hogy egy persely belsejében egyetlen közös tömböt képezzenek. A szelep a katrészeinek a javasolt elrendezése révén lehetővé válik, hogy ha a meleg- és a hidegvíz csatlakozását szereléskor véletlenül megcseréljük (tehát a forrót csatlakoztatjuk a jobboldalra és a hideget a baloldalra), ak kor a szokásos szabályozási irányokat visszakapjuk, ha a szerkezetet 180 °-kal elfordítottan szereljük.

A mozgó lap forgástengelyének a fogantyúval ellentétes külső tartományba való helyezése lehetővé teszi a keverési arány finom szabályozását viszonylag gyenge beállítási erők kifejtése mellett. Ezen túlmenően a mozgó lapnak ehhez a tartományához célszerűen egy csapot csatlakoztathatunk, amely elláthatja a forgástengely feladatát, és a csapot úgy kell megvezetni, hogy lehetővé tegye a persely hosszirányú hornyaiban a korlátozott mértékű csúszó elmozdulást, amelynek segítségével az áramlási mennyiség szabályozható. A keverőszelep karcsú kialakítása céljából a 10 mozgó lap célszerűen a hosszabb homlokfelületei mentén keskenyedő kialakítású lehet, oly módon, hogy amikor a forgástengely körül elfordul, akkor a mozgó lap felülete, amely a persely falának ütközik, ütközéskor közelítően párhuzamos helyzetbe kerül a 16 persely alkotójával. Az átáramlási csatornák célszerűen párhuzamosak lehetnek a keskenyedő lapfelületekkel, és ilyen módon ezen lapfelület felülnézeti képét tekintve az egymás mögött elhelyezkedő két átáramlási csatorna trapéz alakot vesz fel. Az átáramlá²⁰ si csatornák közelítően azonos mélységén kívül azt is kialakíthatjuk, hogy a mozgó lapnak a keskenyedő területénél a csatornák az alsó szakaszoknál észrevehetően mélyebbek legyenek, és ilyen módon ennél a területnél a lap keresztmetszete közelítően S vagy kettős 25 U-alakot vesz fel. Egy alternatív megoldásnál a homlokfelületeknél kialakított átáramlási csatol nákat úgy is elhelyezhetjük, mint amelyek a középső tengelyhez viszonyítva egybevágóak, és a rögzített helyzetű lapok kivezető nyílásait a középső tengely mentén asszim30 mentrikusan is elhelyezhetjük.

Abból a célból, hogy a két nyugvó lap kellő módon érintkezzék a mozgó lappal, a bevezető és a kivezető nyílások tartományában rugalmas szorító és tömítő elemeket alkalmazhatunk, amelyek a keverőszelepnek megfelelően merevített területein támaszkodnak. Különösen jó tömítést érhetünk el akkor, ha a bevezető nyílások tartományában a tömítéseket közvetlenül a szelepházon támasztjuk meg, és ilyen módon a persely feladata mindössze a nyílások megfelelő pozícionálá40 sa lesz.

Abból a célból, hogy a különböző csőszerelvényekbe beépíthető persely a hozzátartozó lapokkal együtt közös szerkezeti egységet képezzen, a feszítő- és tömítő elemeket célszerűen a kiömlő nyílások tartományá45 bán a persely és a nyugvó lapok felfekvő felületei között helyezzük el.

A kedvező nyitási és keverési karakterisztika elérése céljából a kiömlő nyílások a középtengellyel párhuzamos keskeny hasítékok formájában alakíthatók ki, a 50 beömlő nyílások alakja pedig célszerűen kisméretű, kör-, négyzet- vagy háromszög keresztmetszettel rendelkezhet és a nyugvó lapokon alakítható ki.

A találmány szerinti keverő szelepnél az összes dinamikus igénybevételnek kitett tömítési felületet kizá55 rólag csak polírozott, kopásálló oxidkerámiából készítjük.

A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az

1. lábra a keverőszelep hosszmetszete részben feltüntetett szelepházzal; a

2. ábra az 1. ábra II—II vonala mentén vett metszet; a

3. ábra az 1. ábra szerinti keverőszelep hosszmet65 szete 90 °-kal elfordított helyzetben; a

4. ábra az 3. ábra IV—IV vonala mentén vett metszet; és az

5. ábra a patronként a szelepházba behelyezhető persely és a hozzátartozó alkatrészek távlati képe.

Az 1—4. ábrákon csak részben ábrázolt 1 szelepháznak 101 hengeres furata van, és ebben reteszelt biztos helyzetben 2 persely helyezkedik el, amelynek belsejében találhatók a szelep egyes alkatrészei. A 101 hengeres furat falában sugárirányban egymással szemközti helyzetben 61 melegvíz bevezető nyílás és 62 hidegvíz bevezető nyílás van kiképezve, és ezektől tengelyirányban eltolt helyzetben 71 kiömlő nyílások találhatók. A 101 hengeres furatban való tömített rögzítés céljából a 2 persely hengeres felületéhez 102 tömítőgyűrűk illeszkednek. A nemkívánt elfordulás megakadályozása céljából a 2 persely 103 hornyában 104 retesz helyezkedik el, és ennek 105 orra az 1 szelepház megfelelő sugárirányú hornyával kapcsolódik. A 2 karmantyú axiális reteszelését egy, a rajzon nem vázolt felcsavarozható menetes fej biztosítja, amely a szelepet működtető foggantyúval van ellátva, és ez a fej a 104 reteszt is a reteszelt helyzetben biztosítja. A lényegében hengeres külső kiképzésű 2 perselyen 4 lapok rögzítése céljából két egymással párhuzamos sík kiképzésű 41 támasztó felület van kiképezve. A 4 lapok között olyan középső 3 lap helyezkedik el, amelynek sík felületei a 4 lapok sík homlokfelületének támaszkodnak. A 3 lapból álló elrendezést rugalmas anyagú 14 és 15 feszítő- és tömítő elemek szorítják össze. A 3 és 4 lapok legalább érintkező felületeiken polírozott oxidkerámiát tartalmaznak. A középső 3 lap a 2 perselyben lévő két rögzített helyzetű 4 lap között mozgathatóan helyezkedik el. A 3 lapnak az 1 szelepházban lévő végén 9 nyelv van kiképezve és ebben 11 csap helyezkedik el és a 11 csap a mozgatható 3 lap tengelyirányban elcsúsztatható forgástengelyét képezi. A 11 csap végei ebből a célból a 2 persely hosszirányú 12 hornyaiban vannak megvezetve, és ennek következtében a 3 lap korlátozott tengelyirányú mozgásra képes, miközben a 11 csap körül mint tengely körül csuklósán elfordítható. A mozgatható 3 lapnak a 9 nyelvvel ellentétes oldalából 13 rúd nyúlik ki, amelynek helyzetváltoztatásával a rajzon nem feltüntetett fogantyú helyzetváltoztatásai a 3 lapra átvihetők.

A két egymással azonos alakú nyugvó 4 lap mindegyikén egy-egy 6 bevezető nyílás és egy-egy 7 kivezető nyílás található, amelyek közül a 6 bevezető nyílások körkeresztmetszetűek és a 7 kivezető nyílások a 8 középső tengellyel párhuzamosan viszonylag hosszú, keskeny rés alakjában vannak kiképezve. A mozgatható 3 lap mindkét lapos oldalában egy-egy 5 átáramlási csatorna van kiképezve, és ezek mindegyikében megtalálhatunk egy-egy olyan felső szakaszt, és ezek a szakaszok a 8 középső tengely mentén a két sík felületen közelítően egybevágóan vannak kiképezve, és a mozgatható 3 lap tengelyirányú elmozdításakor a két 6 bevezető nyílás egyidejűleg összekapcsolható a hozzájuk rendelt 5 átáramlási csatornákkal. Az 51 szakaszok nagysága olyan, hogy a 3 lap teljesen nyitott helyzeténél a 6 bevezető nyílás keresztmetszetét fedik. Az 5 átáramlási csatornák 52 alsó szakaszai mintegy felel olyan szélesek és úgy helyezkednek el, hogy az általuk képviselt járat minden esetben a 3 lap másik felében helyezkedik el. Az 5 átáramlási csatornák 52 alsó szakaszai az említett csuklós forgó mozgás mértékétől függően egymással ellentétes irányokban mozognak és kisebb vagy nagyobb mértékben fedik a 7 kivezető nyilasokat. A szélső helyzetekben a 7 kivezető nyílások egyike mindig el van zárva.

A fent leírt keverőszelep működése a következő:

Az 1—4. ábrákon a keverőszelepet teljesen nyitott keverési helyzetben szemléltettük. A hideg- és a melegvíz a rögzített helyzetű 4 lapok két 6 bevezető nyílásaihoz áramolnak egymással szemközti irányokból, pontosabban pedig az 1 szelepházban kiképzett 61 melegvíz bevezető nyíláson és 62 hidegvíz bevezető nyíláson keresztül, és a vízáram innen az 5 átáramlási csatornák 51 felső szakaszaiba áramlik be. Az egymástól elkülönítetten vezetett hideg- és melegvíz innen minden esetben a keskenyedő 52 alsó szakaszokba fog beömleni, majd tovább áramlik a rögzített helyzetű 4 lapok megfelelő 7 kivezető nyílásain keresztül, ahonnan pedig keveredve a 71 kiömlő nyílásokhoz jut, majd például egy kifolyó nyíláson keresztül a mosdóba ömlik. Amennyiben a kevert víz hőmérsékletét változtatni kívánjuk, akkor a 13 rúd segítségével a mozgatható 3 lapot a 11 csap körül elfordítjuk, és ezzel a két 7 kivezető nyíláshoz irányuló átáramlási keresztmetszetet ellentétes irányban változtatjuk meg, ezzel megváltozik a keverési arány és a kifolyó víz összekeveredett hőmérséklete is. Ha a teljes vízáram mennyiségét kell megváltoztatni, akkor a mozgatható 3 lapot a 13 rúd segítségével a 8 középső tengellyel párhuzamosan mozgatjuk, miközben a II csap megfelelő vezetett mozgást végze a 2 persely hosszirányú 12 hornyaiban. A rajzon feltüntetett teljesen nyitott helyzetből a 3 lapot olyan mértékig is visszahúzhatjuk, hogy az 5 átáramlási csatornák 51 felső szakaszai elkülönülnek a 6 bevezető nyílásoktól, és így az áramlás megszűnik. A szelep alkalmas mozgatásával az áramlást a teljesen zárt és a teljesen nyitott helyzetek között mindkét irányban folyamatosan változtathatjuk.

Claims (22)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Keverőszelep, különösen meleg és hideg víz keverésére, amelynél a szelep elemeket a hideg és a meleg víz részére járatokkal ellátott lapok képezik, a lapok a középtengellyel párhuzamosan helyezkednek el és közöttük a tengellyel párhuzamos elmozdítással az áramló vízmennyiséget egy tengelyirányban elmozdítható csuklós forgástengely körüli elfordítással pedig a keverési arányt szabályozó mozgó lap van, azzal jellemezve, hogy a mozgó lap (3) mindkét lapfelületénél egy-egy átáramlási csatorna (5) van kiképezve, amelyek egyikén a hideg, másikán pedig a meleg víz útvonala van keresztülvezetve, és a mozgó lap (3) két rögzített helyzetű lap (4) közé van szerelve, amelyek mindegyikén egy bevezető nyílás (6) és egy kivezető nyílás (7) van kiképezve, és az egymáshoz tartozó beés kivezető nyílások (6,7) egymással egy-egy átáramlási csatornán (5) keresztül vannak közlekedő kapcsolatban.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az átáramlási csatornáknak (5) a bevezető nyílásokhoz (6) viszonyítva együttesen elmozduló két felső szakasza (51) van, és az átáramlási csatornáknak (5) az áramlás irányához viszonyított alsó szakaszai (52) vannak.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypontok szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lapok (3, 4) egy megközelítően hengeres alakú persely (2) belsejében annak középső tengelyével (8) szimn letrikusan helyezkednek el.
4. 4. Az 1. vagy 2. igénypontok szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az átáramlási csatornák (5) a mozgó lapon (3) vannak kiképezve az érintkezési felület felé nyitott üregek vai.y mélyedések formájában.
5. 5. Az 1. vagy 2. igénypontok szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lapok (3,4) között az átáramlási csatornák (5) zárt jurátok alakjában vannak kiképezve, és ezeknek felső és alsó nyílása közelítően azonos keresztmetszetű a rög'itett helyzetű lapok (4) be- és kivezető nyílásainak (f ,7) a keresztmetszetével.
6. 6. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az átáramlási csatornák (5) áramlás irányához viszonyított felső szakaszai (51) a középső tengely (8) mentén egymással egybevágóan vannak kialakítva a mozgó lap (3) két felületénél, és mindegyikük egy, az áramlás irányában keskenyedő szakaszhoz (52' csatlakozik, oly módon, hogy az áramlás irányához viszonyított alsó szakaszok (52) túlnyomórészt a morgó lapnak (3) az áramlás irányával szemközti felső szakaszokhoz (51) viszonyított másik felén helyezkednek el.
7. 7. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az átáramlási csatornáknak (5) az áramlás irányához viszonyított felső szakaszainál (51) a teljes lapvastagság felénél kisebb mélysége van, és az áramlás irányához viszonyított alsó szakaszoknál (52) irélységük nagyobb a teljes lapvastagság felénél.
8. 8. A 7.. igénypont szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mozgé lapnak (3) a kivezető nyílások (7) tartományában közelítően Salakja vagy kettős U-alakja van, és ennél a résznél az átáramlási csatornát (5) az így kialakított idom alja határozza meg, amely egyúttal a másik átáramlási csatornához (5) rendelt kivezető nyílás (7) zárófelületét ís képezi,
9. 9. Az 1—8. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve hogy a bevezető nyílások (6) és a kivezető nyílások '7) függőlegesen egymás fölött, illetve tengelyirányt an egymástól eltávolítottan vannak kialakítva két azonos alakú rögzített lapon (4).
10. 10. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az átáramlási csatornák (5) közelítően egybevágóan vannak kialakítva a középső tengely (8) mentén, és a rögzített helyzetű lapokban (4) lévő kivezető nyílások (7) a középső tengely (8) mentén közelítően asszimetrikusan helyezkednek el.
11. 11. Az 1—10. igénypont szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mc zgó lapon (3) annak az áramlás irányához viszonyított felső végén egy nyelv (9) van kiképezve, és ebben csap (11) van rögzítve, és a lap (3) szemközti végén egy fogantyúval létesített irányító mozgás átvitelére alktlmas szervek vannak kiképezve.
12. 12. Az 1—11. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mozgó lapnak (3) a hosszirányban keskenyedő alakja van, és a maximálisan elfordított helyzetben az oldalsó homlokfelületek (10) közül a persely (2) falához

    5 közel eső felület azzal közelítően párhuzamos.
13. 13. Az 1—12. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az átáramlási csatornák (5) külső oldalfala párhuzamos a mozgó lap (3) hosszaink oldalfalával (10).

    0
14. 14. Az 1—11. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a nyelvben (9) egy csap (11) van rögzítve a perselyhez (2) viszonyított sugárirányú helyzetben, és a csap (11) a perselyben (2) kiképzett hosszirányú hornyokban 15 (12) van megvezetve, amelyek a középső tengelyhez (8) párhuzamos helyzetűek.
15. 15. Az 1—11. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mozgó lapnak (3) a nyelvvel (9) szemközti oldalán ²⁰ nyélhez kapcsolható rúd (13) van kiképezve.
16. 16. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a rögzített helyzetű lapok (4) a persely (2) egymással párhuzamos érintkezési felületeinek tartományában vannak

    25 rögzítve és rugalmas feszítő és tömitő elemek (14, 15) segítségével a mozgó laphoz (3) vannak feszítve.
17. 17. Az 1., 2., 3. vagy 16. igénypontok szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kivezető nyílások (7) tartományában a feszítő és tömitő ³⁰ elemek (15) a persely (2) és a rögzített helyzetű lapok (4) között helyezkednek el, és a kivezető nyílások (6) tartományában a feszítő és tömitő elemek (14) a perselyben (2) kialakított nyílások (16) belsejében a szelepház (1) fala és a rögzített helyzetű lapok (4) között

    35 helyezkednek el.
18. 18. Az 1., 2., 3., 16. vagy 17. igénypontok szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kivezető nyílások (7) a középső tengellyel (8) párhuzamos viszonylag hosszú és keskeny horony alakjában

    40 vannak kiképezve, és a bevezető nyílások (6) viszonylag egyenletes alakúak, és kör-, négyzet-, háromszögvagy egyéb hasonló keresztmetszettel rendelkeznek és a rögzített helyzetű lapokban (4) vannak kialakítva.
19. 19. A 18. igénypont szerinti keverőszelep kiviteli

    45 alakja, azzal jellemezve, hogy a feszítő és szorító elemeknek (14) a bevezető nyílás (6) tartományában a bevezető nyílásnál (6) nagyobb keresztmetszete van, és ennek révén az uralkodó folyadéknyomás a rögzített helyzetű lapokat (4) a mozgó laphoz (3) feszíti.

    ⁵⁰
20. 20. Az 1—19. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mozgó lapnak (3) és a rögzített helyzetű lapoknak (4) az egymással érintkező felületein polírozott oxidkerámia bevonat van kiképezve.

    55
21. 21. Az 1—20. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szelepelemek kialakítása révén a meleg és a hideg víz csatlakozások véletlenszerű felcserélése esetén a normál beállítási irány visszanyerhető, ha a persely (2)

    60 180 °-kal eltoltan van beszerelve.
22. 22. Az 1—21. igénypontok bármelyike szerinti keverőszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a hideg és a meleg vizek keverésére a perselyen (2) kívül levő tér például kiömlés vagy csőcsatlakozás tere ad

    65 helyet.