PL111429B1 - Pressure control valve - Google Patents

Description

Twórca wynalazku: Michael Briski Uprawniony z patentu: Borg-Warner Corporation, Chicago (Stany Zjednoczone Ameryki) Zawór regulacji cisnienia PrzediriLotetm wynalazku jest zawór regulacji cisnienia plynu, a zwlaszcza zawór nastawny, umo¬ zliwiajacy dokladny wybór charakterystyk tem¬ peraturowych i cisnieniowych.Znany jest z opisu patentowego Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki nr 3 436 017 zawór regulacji cisnienia zawierajacy tuleje, sprezyna i czujnik termiczny, w którym reguluje sie cisnienie w funk¬ cji temperatury za pomoca wentylatora o róznej predkosci poruszania sie. Wentylator jest polaczo¬ ny z normalnym ruchem w stosunku jeden do jed¬ nego z silnikiem, przy czyim jego predkosc moze byc ograniczona przez wykorzystanie cisnienia plynu. Wentylator jest podlaczony do silnika na¬ wet wówczas, gdy uklad hydrauliczny staje sie niesprawny.Celem wynalazku jest zaprojektowanie zaworu zapewniajacego regulacje cisnienia w funkcji tem¬ peratury w wybranym zakresie temperatury i umozliwiajacego utrzymanie maksymalnego cis- nienita wyjsciowego przy temperaturze ponizej wybranego zakresu. Celem wynalazku jest zapro¬ jektowanie takiego nastawnego zaworu, który umozliwia dokladniejszy wybór jego charaktery¬ styk temperaturowych i cisnieniowych. Jest on przystosowany zwlaszcza do regulacji powietrza w wymienniku ciepla przez sterowanie ruchomych zaluzji lub {przekladni bezstopniowej napedu wen¬ tylatora w funkcji mierzonej temperatury.Cel wynalazku zostal osiagniety przez gkonstruo- 2 wanie zaworu regulacji cisnienda, zawierajacego cylindryczna tuleje umieszczona w wytoczeniu, której otwarty koniec laczy sie z otworem regu¬ lujacym, majacym w sciance szczeline splywowa 5 i szczeline wlotowa laczace sie odpowiednio z otwo¬ rem splywowym i otworem wlotowym, zamonto¬ wana nastawnie w wytoczeniu umozliwiajac usta¬ wianie szczelin w korpusie dla uzyskania zmiany charakterystyki zaworu regulacyjnego, suwak roz- io rzadczy osadzony (przesuwnie w tej tulei, przesu¬ wajacy sie wzgledem szczeliny wlotowej i sply¬ wowej, majacy polaczenie z otwartym koncem tej tulei i wspólpracujacy ze szczelina wlotowa lub ze szczelina splywowa w zaleznosci od polozenia 15 suwaka, uklad dzialajacy na suwak obciazeniem wstepnym, czujnik termometryczny wspólpracuja¬ cy z tym suwakiem, przy ,czym suwak moze parae- suwac sie zaleznie od cisnienia w otworze regula¬ cyjnym i temperatury, dzialajacej na czujnik ter- 20 mometryczny, dzieki czemu jest utrzymywane maksymalne cisnienie w otworze regulacyjnym, gdy temperatura jest nizsza od wybranego zakresu temperatur i obnizac cisnienie w tym otworze — gdy temperatura wzrasta^w tym zakresie. 25 Przy czym uklad wywolujacy obciazenie wstep¬ ne sklada sie z pomocniczej sprezyny wspólpra¬ cujacej z suwakiem i tuleja, naciskajacej na su¬ wak w kierunku pierwszego polozenia, w którym laczy sie otwarty koniec tulei ze szczelina wloto- 30 wa, a czujnik tensometryczny przymocowany jest 111 429f 111429 3 4 do korpusu i ma pret usytuowany w (wytoczeniu przy otwartym koncu tulei, naciskajacy przy wznoscie temperatury na suwak w kierunku dru¬ giego polozenia, w którym istnieje polaczenie otwartego konca tulei ze szczelina splywowa.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia wymiennik ciepla wyposazony w za¬ wór w widoku, fig. 2 — zawór wedlug wynalazku w przekroju. Wymiennik ciepla 12 jest polaczony z odpowiednimi czesciami silnika przewodami 13 i 14. Wentylator 16 napedzany przez przekladnie bezstopniowa 17 wymusza pnzeplyw powietrza przez wymiennik ciepla 12. Przkladnia bezstopnio¬ wa 17 moze byc napedzana przez silnik 11 za po¬ srednictwem walka 18 i pasków klinowych 19.Zawór regulacyjny 25, w którym wielkoscia re¬ gulujaca jest temperatura czynnika chlodzacego, jest polaczony z pompa 26 lub innym zródlem sprezonego plynu, przez przewód wlotowy 27. Prze¬ wód splywowy 28 laczy zawór 25 ze zbiornikiem sciekowym 29, a przewód regulacyjny 31 laczy zawór 25 z elementem sterowniczym 32 reguluja¬ cym predkosc wyjsciowa bezstopniowej przeklad¬ ni 17. Przekladnie te moze stanowic mokre sprze¬ glo poslizgowe, w któryim predkosc wentylatora jest regulowana zmiana sily sprzegajacej sprzeglo.Urzadzenie to powinno zawierac sprezyne sprze¬ gajaca, dajaca maksymalna sile sprzegajaca (duza predkosc) i komore cisnieniowa przeciwdzialajaca sile sprezyny tak, ze wzrost cisnienia plynu w tej komorze powoduje zmniejszenie wypadkowej sily sprzegajacej (nizsza predkosc). Zawór regulacyj¬ ny 25 jest przystosowany do wywolywania zmian cisnienia odwrotnych do zmian temperatury przy wspólpracy z opisana wyzej komora. Zastosowanie zaworu regulacyjnego 25 nie jest ograniczone do opisanego wyzej urzadzenia i moze on byc stoso¬ wany iZ innymi napedami bezstopniowym do ste¬ rowania innych urzadzen, takich jak zaluzje regu¬ lujace przeplyw powietrza w chlodni kominowej.Dokladniejszy opis zaworu sterujacego 25 zwia¬ zany jest z fig. 2. Zawór 25 ma korpus 36 z po¬ dluznym, stopniowanym wytoczeniem 37, 38, 39.Otwór wlotowy 41 w korpusie 36 przecina sie z wytoczeniem 38, otwór regulacyjny 42 przecina sie z wytoczeniem 38 przy czesci 37, a otwór sply¬ wowy 43 przecina sie z czescia 39 wytoczenia. Przy kazdym z tych otworów znajduja .sie odpowiednie czesci gwintowane umozliwiajace podlaczenie prze¬ wodów. Jeden koniec korpusu 36 ma koncówke 44 z zewnetrznym gwintem, która (umieszcza sie w sciance ukladu chlodzacego. Czesc 37 wytocze¬ nia ma wewnetrzny gwint 46 przeznaczony do za¬ mocowania czujnika termometrycznego 47. Koniec 48 czujnika 47 wystaje poza korpus 36 tak, ze styka sie z czynnikiem chlodzacym. Drugi koniec czujnika 47 ma gwint 49, który tworzy szczelne polaczenie z gwintem 46. Aby poprawic szczelnosc polaczenia mozna zastosowac pierscien uszczelnia¬ jacy 51. Przez czesc 37 wytoczenia przechodzi ru¬ chomy tloczek 52 czujnika 47, który przy wzroscie temperatury dzialajacej na koniec 48 czujnika wy¬ suwa sie, a przy spadku tej temperatury — cofa sie.W czesci 53 wytoczenia 39, majacej gwint, umie¬ szczona jest nastawna tuleja cylindryczna 54, któ¬ rej czesc 56 ma zewnetrzny gwint laczacy sie z gwintem czesci 54. Tuleja 54 ma szczeline 57, 5 która umozliwia obracanie tulei, a tym samym — zmiane jej polozenia w korpusie 36. Otwarty ko¬ niec 58 tulei 54 laczy sie z otworem regulacyj¬ nym 42. Scianka 59 tulei 54 ma dwie powierzchnie slizgowe 61, 62 znajdujace sie wewnatrz wytocze¬ nia 38. Na obu tych powierzchniach znajduja sie pierscienie uszczelniajace 63, 64 stykajace sie ze scianka wytoczenia 38. W sciance 59 miedzy pier¬ scieniami uszczelniajacymi 63, 64 znajduje sie szczelina wlotowa 66 laczaca sie z otworem wlo¬ towym 41. W sciance 59 miedzy pierscieniem uszczelniajacym 64 i nagwintowana czescia 56 znajduje sie szczelina splywowa 67 laczaca sie z otworem wplywowym 43. Nakretka zabezpiecza¬ jaca 68 nakrecona na nagwintowana cze^c 56 opie¬ ra sie o korpus 36 i underuchaimia tuleje 54 wzgle¬ dem korpusu. Na zewnetrzny koniec tulei 54 mozna nakrecic kolpak 69 zabezpieczajacy gwint 56 przed zabrudzeniem i uszkodzeniem.Po wewnetrznej powierzchni 72 tulei 54 slizga sie suwak rozrzadczy 71 majacy na przeciwleglych koncach wneki 73, 74. Obwodowy rowek 76 laczy sie przez otworek 77 z wneka 74, a tym samym — z otwartym koncem 58 tulei 54 i w zaleznosci od polozenia suwaka 71 w tulei 54, ze szczelina wlo¬ towa 66 lub splywowa 67.We wnece 73 znajduje sie sprezyna pomocni¬ cza 78 wywierajaca nacisk na suwak i na nastaw¬ ne gniazdo sprezyny 79, które ma szczeline 82 i gwint 81 wspólpracujacy z gwintem 83 tulei 54, umozliwiajacy ustawianie .polozenia gniazda.We wnece 74 znajduje sie sprezyna regulacyj¬ na 84 wywierajaca nacisk na suwak 71 i pret 86 nasadzony na tloczek 52 czujnika termometrycz¬ nego 47.Zawór regulacji cisnienia dziala w nastepujacy sposób.Gdy temperatura dzialajaca na koniec 48 czuj¬ nika termometrycznego 47 jest nizsza od dolnej granicy wybranego .zakresu temperatur, sprezyna 'pomocnicza 78 popycha suwak 71 w kierunku otwartego konca 58 tulei tak, ze kanal 76, 77 laczy, co najmniej chwilowo, otwór wlotowy 41 z otwo¬ rem regulujacym 42.Gdy crisnienie w otworze regulacyjnym 42 osiag¬ nie odpowiednio duza wartosc, przesuwa ono su¬ wak 71 w przeciwnym kierunku sciskajac spre¬ zyne 78 i zamykajac szczeline wlotowa 66. W ten sposób, gdy temperatura jest nizsza od dolnej gra¬ nicy wybranego zakresu, w otworze regulacyjnym i polaczonych z nim przewodach utrzymywane jest okreslone maksymalne cisnienie. Gdy temperatura dzialajaca na 'koniec 48 czujnika 47 rosnie tlo¬ czek 52 wsuwa sie glebiej do wytoczenia 37, 38 sciskajac sprezyne regulacyjna 84, która naciska na suwak 71 i pokonuje sile pomocniczej spre¬ zyny 78 tak, ze plyn uchodzi przez szczeline wply¬ wowa 67 do zbiornika sciekowego 29. Wplyw plynu przez szczeline 67 powoduje spadek cisnienia w otworze regulacyjnym 42. A wiec ze wzrostem temperatury spada cisnienie w otworze regulacyj- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60111429 6 ¦nym az do cisnienia minimalnego wystepujacego przy maksymalnej wartosci temperatury. Gdy temperatura spada, suwak przesuwa sie w kie¬ runku otwartego konca tulei 54 tak, ze plyin wply¬ wa przez szczeline wlotowa 66, co powoduje wzrost 5 cisnienia w otworze regulacyjnym 42.Wartosc maksymalnego cisnienia w otworze re¬ gulacyjnym 42 okresla sie ustawiajac gniazdo sprezyny 79 w stosunku do tulei 54, gdy tempe¬ ratura jest nizsza od dolnej granicy wybranego io 'zakresu temperatury. Polozenie gniazda sprezyny okresla obciazenie wstepne sprezyny regulacyjnej wystarczajace do zamkniecia szczeliny wlotowej 66 pod dzialaniem zadanego maksymalnego cisnienia w otworze regulacyjnym bez pomocy czujnika 15 termometrycznego.Dolna granice zakresu temperatury okresla sie przesuwajac tuleje 54 lub odsuwajac ja od czuj¬ nika termometrycznego tak, aby wypadkowa sily maksymalnego cisnienia i sily sprezyny regulacyj- 2o nej powodowala odsloniecie szczeliny (splywo¬ wej 67.Przy zastosowaniu zaworu 25 do sterowania bezstopniowej przekladni w której cisnienie plynu wykorzystuje sie do zmniejszenia wypadkowej 25 sily sprzegajacej i predkosci wentylatora, dzialanie jego jest nastepujace. Gdy temperatura czynnika chlodzacego jest nizsza od zadanej dolnej granicy zakresu temperatury, zawór 25 doprowadza plyn o okreslonym maksymalnym, cisnieniu do elementu 30 sterowniczego, który powoduje obnizenie do mini¬ mum isily sprzegajacej i predkosci wentylatora.Gdy temperatura czynnika chlodzacego wzrasta ponad wspomniana dolna granice, zawór 25 obniza cisnienie plynu podawanego do elementu sterow¬ niczego, który zwieksza sile sprzegajaca i predkosc wentylatora. Gdy w wyniku zwiekszania predkosci wentylatora temperatura czynnika chlodzacego spada, zawór regulacyjny zwiekszy cisnienie w ele¬ mencie sterowniczym, który zmniejszy sile sprze¬ gajaca i predkosc wentylatora.Opisany zawór regulacyjny jest stosowany w ukladzie regulacyjnym wymiennika ciepla i umozliwia wybór maksymalnego cisnienia robo¬ czego i granicznej temperatury, przy której uklad wlacza sie. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Zawór regulacji cisnienia zawierajacy korpus z wytoczeniem, otwór regulacyjny, otwór wlotowy 5 i splywowy, których kazdy przecina wytoczenie, cylindryczna tuleje, znamienny tym, ze tuleja (54) jest umieszczona w wytoczeniu (37, 38, 39), a jej otwarty koniec (58) jest polaczony z otworem re¬ gulacyjnym (42), majaca w sciance (59) szczeline 55 splywowa (67) i szczeline wlotowa (66), które sa polaczone odpowiednio z otworem splywowym (43) 40 45 i otworem wlotowym (41), zamontowana nastawnie w wytoczeniu (37, 38, 39) umozliwiajac ustawienie szczelin w korpusie dla uzyskania zmiany charak¬ terystyki zaworu regulacyjnego, ze suwak rozrzad- ozy (71) osadzony jest przesuwnie w tulei (54), przesuwajacy sie wzglgedem szczeliny wlotowej (66) i splywowej (67), majacy polaczenie z otwartym koncem tej tulei (54) i wspólpracujacy ze szczelina wlotowa (66) lub ze szczelina splywowa (67) w za¬ leznosci od polozenia suwaka, ze ma uklad dzia¬ lajacy na suwak (71) obciazeniem wstepnym, czuj¬ nik termometryozny (47) wspólpracujacy z tym suwakiem (71), przy czym suwak (71) jest prze¬ suwany zaleznie od cisnienia w otworze regulacyj¬ nym (42) i temperatury dzialajacej na czujnik ter¬ mometryczny (47), dzieki czemu jest otrzymywane maksymalne cisnienie w otworze regulacyjnym (42\ gdy temperatura jest nizsza od wybranego zakresu temperatur — i obnizane cisnienie w tym otwo¬ rze (42) — gdy temperatura wzrasta w tym za¬ kresie.
2. 2. Zawór wedlug izastrz. 1, znamienny tym, ze uklad wywolujacy obciazenie wstepne sklada sie z pomocniczej sprezyny (78) wspólpracujacej z su¬ wakiem (71) i tuleja (54), naciskajacej na suwak (71) w kierunku pierwszego polozenia, w którym jest polaczenie otwartego konca tulei (54) ze szczelina wlotowa (66), a czujnik termometryczny (47) jest przymocowany do korpusu (36) i ma pret (86) usy¬ tuowany w wytoczeniu przy otwartym koncu tulei, naciskajacy przy wzroscie temperatury na suwak (71) w kierunku drugiego polozenia, w którym jest polaczenie otwartego konca tulei (54) ze szczelina splywowa (67), zas tuleja (54) zawiera nastawne gniazdo (79) sprezyny (78) i przystosowane do przestawiania wzdluz wytoczenia w celu ustalenia dolnej temperatury zakresu temperatur, przy czym gniazdo (79) sprezyny jest przestawiaine wzgledem tulei (54) w celu okreslenia maksymalnego cisnie¬ nia w otworze regulacyjnym (42).
3. 3. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze suwak (71) ma obwodowy rowek (76) laczacy sie ze szczelinami (66, 67) oraz otworem (77) laczacym rowek (76) z koncowa czescia suwaka (71) pola¬ czona z otwartym koncem tulei (54).
4. 4. Zawór, wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze suwak (71) ma na jednym koncu, lezacym prizy otwartym koncu tulei (54), wneke (74) polaczona z rowkiem (76) otworkiem (77).
5. 5. Zawór wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze we wnece (74) jest usytuowana sprezyna regula¬ cyjna (84), która stanowi sprzezenie czujnika ter- mtpmetryeznego (47)(z suwakiem (71).
6. 6. Zawór, wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze suwak (71) ma na drugim koncu druga wneke (73), w której jest umieszczona czesc sprezyny pomoc¬ niczej (78) stanowiacej uklad wywolujacy obcia¬ zenie wstepne. P111 429 Jfa-l ZGK Oddz. 2 Chorzów, zam. 6423/81 — 110 egz. Cena 45 zl PL