PL169279B1 - Zawór sterowany cisnieniem róznicowym PL - Google Patents

Abstract

1. Zawór sterowany cisnieniem róznicowym, posiadajacy obudowe zaworu, która zawiera gniazdo zaworu i zamykajacy czlon zaopatrzony w pret zawo- ru, posiadajacy obudowe przepony, która jest zamo- cowana na obudowie zaworu i jest podzielona przez wyposazona we wkladke przepone oddzialywujaca na pret zaworu w dwóch komorach cisnienia i majacy urzadzenie nastawcze, które jest zamocowane na obu- dowie przepony i zawiera sprezyne o zadanej wartosci naprezenia dzialajaca na przepone, a takze elementy do nastawiania zadanej wartosci naprezenia sprezyny, znamienny tym, ze wkladka (26) przymocowana do srodka przepony (23) rozciaga sie na obie jej strony, a do jednego konca tej wkladki (26) jest sprezyna (29) docisniety swoja koncowa stykowa powierzchnia (28) pret (7) i wkladka (26) jest polaczona za pomoca przegubu (37) z czopem (36) wchodzacym do urza- dzenia nastawczego (3) i obciazonego tam sprezyna (50) o zadanej wartosci naprezenia. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór sterowany ciśnieniem różnicowym.

Znane są zawory tego rodzaju z opisu patentowego EP-OS-354427 gdzie wykorzystuje się nieprzerwany pręt zaworu, który łączy razem zamknięty człon, przeponę i płytkę sprężynową przez żądanej wartości sprężynę a swobodny koniec jest mocowany w pobliżu zamkniętego członu w prowadniku obudowy zaworu. Siły poprzeczne, które są przenoszone w obszar urządzenia nastawczego i/lub w obszar przepony do pręta zaworu, na przykład, z powodu niesymetrycznych sił sprężyny (stan zwichrowany) prowadzą do niepożądanego naprężenia tarciowego w uszczelnionej przepustnicy obudowy zaworu a zatem histerezy ruchu zaworu i do zużycia przy normalnej eksploatacji.

169 279

Wynalazek opiera się na rozwiązaniu zagadnienia dostarczenia zaworu, w którym pręt zaworu jest łatwo dostępny i jest ruchomy tak, że zużycie przy normalnej eksploatacji jest znikome.

Zawór sterowany w zależności od ciśnienia różnicowego według wynalazku posiadający obudowę zaworu, która zawiera gniazdo zaworu i zamykający człon zaopatrzony w pręt zaworu, posiadający obudowę przepony, która jest zamocowana na obudowie zaworu i jest podzielona przez wyposażoną we wkładkę przeponę oddziaływującą na pręt zaworu w dwóch komorach ciśnienia i mający urządzenie nastawcze, które jest zamocowane na obudowie przepony i zawiera sprężynę o żądanej wartości naprężenia działającą na przeponę, a także elementy do nastawiania żądanej wartości sprężyny charakteryzuje się tym, że wkładka przymocowana do środka przepony rozciąga się na obie jej strony, a do jednego końca tej wkładki jest sprężyną dociśnięty swoją końcową stykową powierzchnią pręt i wkładka jest połączona za pomocą przegubu z czopem wchodzącym do urządzenia nastawczego i obciążonego tam sprężyną o żądanej wartości naprężenia.

W takiej konstrukcji, przepona pozostaje w zetknięciu przy pomocy pierwszego punktu sprzęgnięcia, który jest usytuowany pomiędzy wkładką i powierzchnią stykową, z prętem zaworu a za pomocą drugiego punktu sprzęgnięcia, który jest utworzony przez przegub, pozostaje w zetknięciu z czopem prowadzącym do urządzenia nastawczego.

Jeśli wskutek asymetrii lub działania nierównych sił sprężyny przeponajest nachylona pod pewnym kątem wtedy wkładka jest zdolna do obracania się wokół przegubu i poruszania poprzecznie w stosunku do powierzchni styku pręta. Dlatego żadne poprzeczne siły nie są przenoszone na pręt zaworu. W konsekwencji pręt zaworu porusza się łatwo z małą histerezą i zużywa się niewiele w czasie eksploatacji.

Korzystnie czop wystaje, jako uszczelniony poza obudowę przepony a urządzenie nastawcze jest jako zespół połączone rozłącznie z obudową przepony.

Fakt, że czop jest uszczelniony, umożliwia umieszczenie sprężyny o żądanej wartości naprężenia w zwykłej atmosferze, dzięki czemu sprężyna może być nastawiona w dowolnym czasie lub może być wymieniona na inną poprzez wymianę urządzenia nastawczego. Zastosowanie.przegubu może powodować najwyżej małe naprężenie uszczelnienia czopa przez działanie sił poprzecznych pochodzących od przepony.

Korzystnie wkładka jest przytwierdzona do dwóch podpierających płytek pokrywających przeponę po obu. stronach.

Korzystnie wkładka posiada obwodową ściankę, która przechodzi przez środkowy otwór w podpierających płytkach i jest tam zamocowana przez zaciśnięcie.

Łączenie wkładki z podpierającymi płytkami zapewnia, że nawet stosunkowo mała wkładka jest bezpiecznie połączona z przeponą.

Korzystnie przegub jest utworzony przez głowicę przegubu, która jest przytwierdzona do czopa za pomocą szyjki i przez gniazdo przegubu we wkładce zaczepiając o tył głowicy przegubu.

Takie rozmieszczenie ma na uwadze fakt, że w zwykłych konstrukcjach zaworów sterowanych przez ciśnienie różnicowe, w których wyższe ciśnienie występuje w komorze ciśnienia odległej od zaworu, żądanej wartości sprężyny działają na przeponę siłami rozciągającymi i przegub musi dlatego przenosić siły rozciągające.

Korzystnie głowica przegubu posiada powierzchnię, która jest co najmniej częściowo kulista a gniazdo przegubu j est utworzone przez poprzeczny otwór położony w pobliżu szczeliny dla przyjęcia szyjki.

To ułatwia montaż wkładki i czopa.

Korzystnie nasadka, korzystnie ryglowana na czopie w kierunku osiowym sprzęga się ponad wkładkę w obszarze poprzecznego otworu.

Odpowiedniejest tu wykonanie lekkiej wagowo nasadki z tworzywa sztucznego, ponieważ siły podlegające absorbcji nie są duże.

Korzystnie we wkładce jest obudowany zawór nadmiarowy łączący komorę ciśnieniową o wyższym ciśnieniu z komorą ciśnieniową o niższym ciśnieniu gdy przekroczona jest dana różnica ciśnień.

169 279

Korzystnie wkładka połączona ze swoim poprzecznym otworem posiada osiowy otwór, na którego swobodnym końcu utrzymywana jest przez sprężynę kula.

Zawór nadmiarowy pomiędzy dwiema komorami ciśnienia jest znany jako taki. W rozwiązaniu według niniejszego wynalazkujest on wyposażony we wkładkę i przy tym pozostaje łatwy przy wytworzeniu.

Wynalazek w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym jest przedstawiony przekrój wzdłużny zaworu.

Zawór składa się z trzech części zamocowanych jedna do drugiej, a mianowicie z zespołu zaworowego 1, zamocowanego na nim zespołu przeponowego 2 i urządzenia nastawczego 3.

Zespół zaworowy 1 zawiera obudowę 4 zaworu oraz gniazdo 5 zaworu. Gniazdo współpracuje z zamkniętym członem 6, który jest połączony z prętem 7 zaworu. Zamknięty człon 6 jest umieszczony celem nakręcenia na gwintowaną część 8 pręta 7 zaworu i dociska podstawę nasadki 9 sporządzonej z blachy do uskoku w pręcie 7 zaworu.

Wkładka 10 w obudowie 4 tworząc przejście posiada prowadzący odcinek 11 dla pręta 7 zaworu i uszczelkę 12 dla nasadki 9. To tworzy skompensowaną 13, która jest połączona przez układ przewodów 14 w zamkniętym członie 6 i w pręcie 7 zaworu z komorą wlotową 15 obudowy 4 zaworu.

W ten sposób uzyskiwane jest wyrównanie ciśnienia statycznego w członie zamkniętym. Zamocowany na zespole 1 zespół przeponowy 2 posiada obudowę 16 przepony z dolną pokrywą 17 i górną pokrywą 18 połączoną z dolną pokrywą przez obciskanie. Ustalający pierścień 19, który może być przymocowany do obudowy 4 zaworu za pomocą nakrętki 20, jest zamocowany do dolnej pokrywy 17 poprzez obciskanie.

Uszczelniająca obudowa 21 działająca jako dławik jest zamocowana do górnej pokrywy poprzez obciskanie i posiada wyprofilowanie w postaci obwodowego pierścieniowego rowka 22 ze stożkowymi ściankami bocznymi. Przepona 23 jest dociskana obwodowo pomiędzy pokrywą 17 i pokrywą 18 i przykryta jest po obu stronach przez podpierające płytki 24 i 25. Wkładka 26 posiada obwodową ściankę 27, która przechodzi przez środkowy otwór w podpierających płytkach 24, 25 i jest tam zamocowana przez obciskanie. Przy jej górnym końcu pręt 7 zaworu podtrzymuje stykową powierzchnię 28 ukształtowaną przez płytkę, którajest dociskana za pomocą sprężyny 29 do wkładki 26.

Przepona 23 dzieli obudowę 16 przepony na komorę ciśnienia 30 w pobliżu zaworu i komorę ciśnienia 31 odległą od tego zaworu. Komora ciśnienia 30 jest połączona przez otwór 32 z komorą skompensowaną 13 i tym samym z komorą wlotową 15 obudowy 4 zaworu. Komora ciśnienia 31 posiada połączenie 33 dla linii impulsów, przez którą ciśnienie układu, które jest zasadniczo wyższe niż ciśnienie w komorze ciśnienia 30 może być dostarczane celem monitorowania przepony.

W komorze ciśnienia 30 znajduje się sprężyna 34 przepony, która stanowi bodziec dla uniesienia przepony 23 w kierunku do góry, a w komorze ciśnienia 31 znajduje się sprężyna 35, która działa na przeponę 23 w kierunku do dołu.

Prowadzący czop 36 jest połączony przy swoim dolnym końcu przez przegub 37 z wkładką 26. Człon wystaje przez uszczelniającą obudowę 21 na zewnątrz. Przegub 37 zawiera półkulistą głowicę 38, która jest połączona z czopem 36 poprzez szyjkę 39 i gniazdo 40 przegubu, które sprzęga się z tyłu głowicy 38 przegubu.

Gniazdo przegubu jest ukształtowane przez poprzeczny otwór 41, którego oś przebiega pod kątem prostym do płaszczyzny rysunku i sąsiaduje z górną stroną, którą jest szczelina biegnąca w tym samym kierunku dla przejścia szyjki 39.

Przy montażu głowica 38 przegubu jest wciskana z boku do poprzecznego otworu 41 i jest utrzymywana pośrodku otworu przez popychaną nasadkę 43 tak, aby było możliwe realizowanie ograniczonego ruchu połączenia obrotowego we wszystkich kierunkach.

Zawór nadmiarowy 44 jest zaopatrzony we wkładkę 26 i zawiera kulę 45, która jest dociskana przez sprężynę 46 do swobodnego końca osiowego otworu 47 połączonego z poprzecznym otworem 41.

Urządzenie nastawcze 3 zawiera pierścieniową płytę 48, która jest umieszczona tak, aby możliwe było jej dociskanie do uszczelniającej obudowy 21 i jest mocowane do obudowy 16 za pomocą śrub 49, które sprzęgają się ze stożkowymi punktami w pierścieniowym rowku 22.

169 279

Żądanej wartości naprężenia sprężyna 50 w postaci śrubowej sprężyny ściskanej leży współosiowo z czopem 36 pomiędzy podpierającą płytką 51 w pobliżu przepony a płytką sprężynową 52 odległą od przepony. Podpierająca płytka 51 jest zabezpieczona przed obrotem przez prowadzący człon 53 i posiada zewnętrzny gwint 54, który sprzęga się z odpowiednim wewnętrznym gwintem na obwodowej ściance 55 obrotowego pokrętła 56.

Przy swoim dolnym końcu, obrotowe pokrętło 56 posiada sprężyste występy 57, które sprzęgają się za pomocą garbów 58 poniżej uskoku płyty 48. Obrotowe pokrętło 56 jest dlatego zdolne do obrotu ale i jest osiowo ustalone. Na podpierającej płytce 51 zamontowany jest podziałowy pierścień 59, który wystaje z promieniowymi wskazówkami 60 przez dwie osiowe szczeliny 61 w pokrętle 56 i współpracuje z oznakowaniem na zewnętrznej stronie pokrętła. Płytka sprężynowa 52 jest połączona za pomocą stożkowej ścianki 62 z rurowym przedłużeniem 63, które rozciąga się aż do zamocowanego zespołu przeponowego 2 i tam tworzy z czopem 36 połączenie 64, a w szczególności połączenie zatrzaskowo-pasowe.

W tym celu, czop 36 posiada głowicę 65, która posiada przy swym wierzchołku pochyloną powierzchnię 66. Głowica współpracuje z uchwytem 67, który podobnie posiada pochylone powierzchnie 68 sprzęgające się za nim. Uchwyt jest skonstruowany na sprężystych ramionach 69, które są utworzone przez osiowo równoległe szczeliny 70 w rurowym przedłużeniu 63. Szczeliny 70 dochodzą do stożkowej ścianki 62 tak, aby przez wprowadzanie narzędzia przez końcowy otwór 71 w obrotowym pokrętle 56, sprężyste ramiona mogły być rozchylone przy przejściu od przedłużenia 63 do stożkowej ścianki 62, i aby połączenie 64 mogło być w ten sposób rozłączone.

Zakładając, że pokazany zawór jest przeznaczony do utrzymania stałego spadku ciśnienia w układzie, na przykład w układzie grzania gorącą wodą, wtedy zawór jest umieszczony przy wylocie z układu, to znaczy w linii powrotnej, a połączenie 33 jest połączone z zasilaniem.

Dolna komora ciśnienia 30 przenosi ciśnienie powrotne a górna komora ciśnienia 31 otrzymuje ciśnienie zasilania. To tworzy siłę działającą w kierunku zamykającym. Przeciwdziała temu siła sprężyny 50, która jest użyteczna jako napinająca siła w obrębie przegubu 37 i połączenia 64.

Zwykle stan równowagi jest ustalony gdy spadek ciśnienia w układzie posiada żądaną wartość. Żądana wartość sprężyny może być nastawiana o każdej porze poprzez obrót obrotowego pokrętła 56. Jeśli jest pożądane aby używać różnych zespołów sprężyn, urządzenie nastawcze 3 może być bez trudu wymienione jako cały zespół.

Używając narzędzia, które posiada mniejszy kąt zbieżności niż stożkowa ścianka 62, sprężyste ramiona 69 są otwarte na zewnątrz tak, aby połączenie 64 było rozłączone. Przy ponownym montażu połączenie 64 zatrzaskuje się automatycznie z powodu pochylonych powierzchni 66 i 68. Gdyby siła sprężyny 50 była zbyt duża wystarczy dociąć płytkę sprężystą 52 nieco w kierunku do dołu, co może być uczynione bez żądanej trudności przez otwór 71.

Luz i ruchliwość przegubowego połączenia 64 przeszkadza siłom poprzecznym, które mogą powstać z powodu asymetrii sprężyny 50 na sprężynowej płytce 52 aby były przeniesione do czopa 36 w stopniu niepożądanym. To samo stosuje się w odniesieniu do przegubu 37 jeśli przepona 23 byłaby położona skośnie. Czop 36 może dlatego być prowadzony z małym tarciem i tak aby był łatwo przesuwny prosto przez uszczelniającą obudowę 21.

Poprzeczne siły nie mogą także być przenoszone od przepony do pręta 7 zaworu ponieważ pręt 7 jest oddzielony od wkładki 26, a jedynie siły ściskające mogą być przenoszone.

W efekcie nie ma obawy o niepożądane tarcie przy uszczelce 12, która powinna przeszkadzać ruchliwości zaworu i powodować niepożądane zużycie przy normalnej eksploatacji.

W instalacjach grzewczych może się zdarzyć, że przez odcięcie wszystkich obciążeń ciśnienie powrotne spadnie w komorze ciśnienia 30 z powodu schłodzenia wody i towarzyszącego temu schłodzeniu zjawiska kurczenia, podczas gdy ciśnienie zasilania w komorze zasilania 31 odpowiada normalnemu ciśnieniu w układzie, na przykład o wartości 5 barów. Aby grube i powolne przepony nie musiały być używane zapewniony jest zawór nadmiarowy, który umożliwia w tych warunkach wyrównanie pomiędzy dwiema komorami ciśnienia 30 i 31.

169 279

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór sterowany ciśnieniem różnicowym, posiadający obudowę zaworu, która zawiera gniazdo zaworu i zamykający człon zaopatrzony w pręt zaworu, posiadający obudowę przepony, która jest zamocowana na obudowie zaworu i jest podzielona przez wyposażoną we wkładkę przeponę oddziaływującą na pręt zaworu w dwóch komorach ciśnienia i mający urządzenie nastawcze, które jest zamocowane na obudowie przepony i zawiera sprężynę o żądanej wartości naprężenia działającą na przeponę, a także elementy do nastawiania żądanej wartości naprężenia sprężyny, znamienny tym, że wkładka (26) przymocowana do środka przepony (23) rozciąga się na obie jej strony, a do jednego końca tej wkładki (26) jest sprężyną (29) dociśnięty swoją końcową stykową powierzchnią (28) pręt (7) i wkładka (26) jest połączona za pomocą przegubu (37) z czopem (36) wchodzącym do urządzenia nastawczego (3) i obciążonego tam sprężyną (50) o żądanej wartości naprężenia.
2. 2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że czop (36) wystaje, jako uszczelniony poza obudowę (16) przepony a urządzenie nastawcze (3) jest jako zespół połączone rozłącznie z obudową (16) przepony.
3. 3. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że wkładka (26) jest przytwierdzona do dwóch podpierających płytek (24,25) pokrywających przeponę (23) po obu stronach.
4. 4. Zawór według zastrz. 3, znamienny tym, że wkładka (26) posiada obwodową ściankę (27), która przechodzi przez środkowy otwór w podpierających płytkach (24, 25) i jest tam zamocowana przez zaciśnięcie.
5. 5. Zawór według zastrz. 1, albo 2, albo 4, znamienny tym, że przegub (37) jest utworzony przez głowicę (38) przegubu, która jest przytwierdzona do czopa (36) za pomocą szyjki (39) i przez gniazdo (40) przegubu we wkładce (26) zaczepiając o tył głowicy przegubu.
6. 6. Zawór według zastrz. 5, znamienny tym, że głowica (38) przegubu posiada powierzchnię, która jest co najmniej częściowo kulista a gniazdo (40) przegubu jest utworzone przez poprzeczny otwór (41) położony w pobliżu szczeliny (42) dla przyjęcia szyjki (39).
7. 7. Zawór według zastrz. 6, znamienny tym, że nasadka (43), korzystnie ryglowana na czopie (36) w kierunku osiowym sprzęga się ponad wkładkę (26) w obszarze poprzecznego otworu (41).
8. 8. Zawór według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że we wkładce (26) jest obudowany zawór nadmiarowy (44) łączący komorę ciśnieniową (31) o wyższym ciśnieniu z komorą ciśnieniową (30) o niższym ciśnieniu gdy przekroczona jest dana różnica ciśnień.
9. 9. Zawór według zastrz. 8, znamienne tym, że wkładka (26) połączona ze swoim poprzecznym otworem (41) posiada osiowy otwór (47), na którego swobodnym końcu utrzymywana jest przez sprężynę (46) kula (45).