PL174975B1 - Zespół termostatu do zaworów grzejników - Google Patents

Abstract

1. Zespól termostatu do zaworów grzejni-- ków centralnego ogrzewania, wyposazony w element zlaczny mocujacy go do korpusu zaworu oraz w sprezyne odpychajaca go od gniazda zaworu, a takze w popychacz, prze- suwany osiowo przez element roboczy ter- mostatu, znamienny tym, ze jego popychacz (11) sklada sie z dwóch czesci: (12,112,212) i (13) przestawianych obrotowo wzgledem siebie, przy czym czesci te (12,112 i 212) i (13) sa zaopatrzone przynajmniej w dwie, oddzielone od siebie, czolowe powierzchnie oporowe (20, 120, 220, 21, 121, 221) oraz (28) i (30), wchodzace ze soba we wzajemny zestyk, zmieniajac po obrocie tych obydwu czesci (12, 112 i 212) oraz (13) skuteczna dlugosc popychacza (11). Fig. 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół termostatu do zaworów grzejników centralnego ogrzewania, wyposażony w element złączny mocujący go do korpusu zaworu oraz w sprężynę odpychającą go od gniazda zaworu - popychacz przesuwany osiowo przez element roboczy termostatu.

Znane zawory grzejników z termostatami składają się z korpusu zaworu i z przymocowanego do niego, za pomocą elementu złącznego, zespołu termostatu. Zespół termostatu jest wyposażony w element roboczy wypełniony materiałem o dużym współczynniku rozszerzalności termicznej, który zwiększając swą objętość pod wpływem wzrostu temperatury przesuwa popychacz regulujący położenie elementu zamykającego zawór. Jako materiały wypełniające element roboczy termostatu stosuje się ciała stałe, substancje o konsystencji pasty, a także ciecze lub substancje ciekło-gazowe, przy czym element roboczy termostatu jest wyposażony w sprężynę umożliwiającą regulację punktu nastawczego temperatury, dokonywaną zwykle w zakładzie wytwórczym.

Znana jest również konstrukcja zespołu termostatu, mocowanego do korpusu zaworu, która daje możliwość dostosowania termostatu do zaworu innego typu. Do tego celu służy osobny reduktor, umieszczony między elementem złącznym zespołu termostatu a korpusem zaworu. Wadą tego rozwiązania jest jednak stosunkowo skomplikowana konstrukcja oraz zmniejszenie wytrzymałości połączenia zespołu termostatu z korpusem zaworu reduktora, a także możliwość jego łatwego zagubienia, bowiem reduktor stanowi zwykle osobne wyposażenie termostatu.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 2220340 znane jest rozwiązanie zaworu z termostatem, w którym między popychaczem zespołu termostatu a trzpieniem zaworu jest umieszczony przesuwany poprzecznie ślizgacz, umożliwiający skokową zmianę długości popychacza w celu uzyskania szybszej i prostszej regulacji nastawu temperatury w porównaniu do znanego sposobu regulacji przy użyciu pokrętła. Zespół termostatu może być jednak w tym przypadku dostosowany do jednego tylko typu korpusu zaworu.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0504582 znane jest pokrętło zaworu grzejnika centralnego ogrzewania z wewnętrznym łącznikiem zaopatrzonym na końcu, w miejscu połączenia z korpusem zaworu, w elastyczne rozprężne szczęki, które na swej wewnętrznej powierzchni mają pierścieniowy rowek współpracujący z pierścieniowym występem korpusu zaworu. Pokrętło to jest ponadto wyposażone w stały element mocujący w postaci tulei osadzonej przesuwnie na szczękach łącznika i służącej do zaciskowego mocowania łącznika na wystającym z korpusu trzpieniu grzybka zaworu. Opisane rozwiązanie pokrętła służy wyłącznie do ręcznego nastawiania temperatury i nie jest dostosowane do współpracy z termostatem.

Z polskiego opisu patentowego nr PL 171746 znany jest termostatyczny zawór grzejnikowy, z dzielonym korpusem, wyposażony w zwierciadło obrotowe z trzema wkładkami ceramicznymi, zaopatrzonymi w otwory o osiach równoległych do kierunku strumienia czynnika przepływającego przez zawór, przy czym wkładka środkowajest połączona z umieszczonym na korpusie zaworu - pokrętłem, natomiast wkładki zewnętrzne są osadzone w korpusie bez możliwości ich obrotu. Zawór jest ponadto wyposażony w zespół termostatu z elementem roboczym, reagującym na zmiany temperatury oraz z popychaczem, współpracującym z zawieradłem zaworu. Istotę wynalazku stanowi sposób połączenia zespołu termostatu z korpusem zaworu za pomocą walcowej obejmy, zamocowanej w określonym położeniu na korpusie zaworu i wyposażonej w przekładnię przekształcającą prostoliniowy, postępowo-zwrotny ruch popychacza zespołu termostatu na ruch obrotowo-zwrotny środkowej wkładki. Opisana konstrukcja jest jednak dostosowana wyłącznie do jednego tylko rodzaju zaworów z zawieradłami obrotowymi.

Z opisu zgłoszenia PCT, opublikowanego za nr WO 9429778 i z odpowiadającego temu zgłoszeniu polskiego opisu patentowego nr PL 173164, znany jest zawór z termostatem do grzejników centralnego ogrzewania, wyposażony w przesuwający się osiowo pod wpływem zmian temperatury popychacz, sprzężony za pośrednictwem sworznia, umieszczonego na przedłużeniu osi popychacza, z elementem zamykającym zaworu, przy czym między popychaczem i sworzniem jest umieszczony zespół wzmacniacza. Zespół ten składa się z tarczy z dwoma powierzchniami nachylonymi w przeciwnych kierunkach do płaszczyzny prostopadłej względem osi popychacza, przy czymjedna z tych nachylonych powierzchni przekształca ruch osiowy

174 975 popychacza na ruch tarczy w kierunku prostopadłym do osi popychacza, druga natomiast zmienia wzajemną odległość między powierzchnią czołową popychacza i współpracującą z nią powierzchnią czołową sworznia. Celem tej konstrukcji jest uzyskanie wyższego współczynnika wzmocnienia połączenia zaworu z termostatem wypełnionym cieczą, dzięki czemu przemieszczenie elementu zamykającego zawór jest większe od przemieszczenia popychacza. Opisana konstrukcja zespołu termostatu nadaje się jednakże tylko do jednego określonego rodzaju zaworu, dla którego została zaprojektowana.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji zespołu termostatu, który mógłby zostać zastosowany przynajmniej dla dwóch różnych typów korpusów zaworów i który wyeliminowałby niedogodności wynikające z zastosowania skomplikowanej konstrukcji wzmacniaczy, umieszczonych między popychaczem termostatu a sworzniem zaworu.

Szczegółowe badania konstrukcji zaworów z termostatami, które doprowadziły do wynalazku, wykazały, że w przypadku gdy zespół termostatu wyposażony w element złączny, ma być przystosowany do bezpośredniego mocowania przynajmniej do dwóch różnych typów zaworów, to funkcję dostosowania długości elementu łączącego człon roboczy termostatu ze sworzniem zaworu do odpowiedniego korpusu zaworu winna spełniać konstrukcja popychacza umieszczonego wewnątrz podstawy zespołu termostatu.

Cel wynalazku zrealizowano przez opracowanie konstrukcji zespołu termostatu, który charakteryzuje się tym, że jego popychacz składa się z dwóch części, przestawianych obrotowo względem siebie, przy czym części te są zaopatrzone przynajmniej w dwie, oddzielone od siebie, czołowe powierzchnie oporowe, wchodzące ze sobą we wzajemny zestyk, zmieniając po obrocie tych obydwu części skuteczną długość popychacza do wartości dostosowanej do typu korpusów zaworu, do którego mocowany jest zespół termostatu.

Czołowe powierzchnie oporowe zewnętrznej części popychacza są ze sobą wzajemnie połączone za pośrednictwem nachylonych do nich powierzchni, przy czym mają one korzystnie kształt wycinków koła.

Wspomniane powierzchnie oporowe mogą być również utworzone przez występy oraz zagłębienia, usytuowane na jednej płaszczyźnie.

W każdym przypadku powierzchnie oporowe powinny być rozmieszczone symetrycznie względem osi symetrii popychacza.

Jedna z części popychacza stanowi korzystnie część zewnętrzną i ma postać jednostronnie zamkniętej tulei, zaś druga jego część stanowi część wewnętrzną i ma postać walca umieszczonego, z niewielkim luzem, wewnątrz tej tulei.

Tuleja popychacza jest zaopatrzona na swej zewnętrznej powierzchni przynajmniej w jeden trapezowy występ, z górną nachyloną powierzchnią, współpracujący z podłużną, rowkową prowadnicą podstawy, zabezpieczającą tę tuleję przed obrotem względem podstawy i zaopatrzoną u dołu w zderzak, zabezpieczający ją przed wypadnięciem z podstawy.

Natomiast stanowiący wewnętrzną część popychacza walec, jest na swej zewnętrznej powierzchni zaopatrzony przynajmniej w jeden trapezowy występ, współpracujący z prowadnicą rowkową tulei, ograniczoną od dołu zderzakiem.

Zderzaki, ograniczające podłużne prowadnice rowkowe, współpracujące z nachylonymi powierzchniami występów, są sprężyście odkształcalne.

Tuleja stanowiąca zewnętrzną część popychacza jest korzystnie zaopatrzona w dwie prowadnice rowkowe, współpracujące z występem walca, przy czym kąt środkowy między tymi prowadnicami jest równy kątowi między granicznymi położeniami stanowiącego część wewnętrzną walca we względnym ruchu obrotowym obydwu części popychacza.

Natomiast walec stanowiący wewnętrzną część popychacza, jest w swej dolnej części zaopatrzony w poprzeczny rowek do osadzenia śrubokręta.

Obydwie części popychacza są zaopatrzone w oznaczenia, określające wzajemne położenia tych części.

Dzięki opisanej konstrukcji popychacz o zmiennej długości jest usytuowany wewnątrz podstawy zespołu termostatu, na linii przenoszenia siły między jego elementem roboczym a sworzniem zwieracza zaworu. Nastawna długość popychacza umożliwia przystosowanie zespołu termostatu przynajmniej do dwóch typów zaworów, jednakże wyposażonych w gwint

174 975 zewnętrzny o tej samej średnicy, służący do zamocowania podstawy zespołu termostatu do korpusu zaworu.

Element złączny mocujący podstawę zespołu termostatu do korpusu zaworu może być również zaciskany osiowo lub promieniowo na powierzchni zaciskowej korpusu zaworu, która nie musi być wówczas identyczna dla różnych typów zaworów.

Wynalazekjest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 -przedstawia zawór grzejnika centralnego ogrzewania, wyposażony w zespół termostatu według wynalazku w widoku z boku, z częściowym przekrojem; fig. 2- popychacz zaworu w widoku z boku; fig. 3 - popychacz zaworu w przekroju podłużnym: fig. 4 - popychacz zaworu w widoku z dołu: fig. 5 - zewnętrzną część popychacza w częściowym przekroju wzdłuż linii A-A na fig. 3; fig. 6 - wewnętrzną część popychacza w widoku z boku, z częściowym przekrojem; fig. 7 - wewnętrzną część popychacza w widoku z góry; fig. 8 - wewnętrzną część popychacza w przekroju wzdłuż linii B-B na fig. 6; fig. 9 - wewnętrzną część popychacza w widoku z dołu; fig. 10 - schemat współpracy powierzchni oporowych z powierzchnią stykową: fig. 11 - popychacz w widoku perspektywicznym z częściowym przekrojem; fig. 12 - wewnętrzną część popychacza w widoku perspektywicznym; fig. 13 - odmianę rozwiązania konstrukcyjnego popychacza; fig. 14 - inną odmianę rozwiązania konstrukcyjnego popychacza.

Zawór grzejnika przedstawiony na fig. 1 składa się z korpusu 1, zaopatrzonego w złącze wlotowe 3, w złącze wylotowe 4, a także w nieuwidocznione na rysunku gniazdo zaworu i współpracujący z nim element zamykający (grzybek) oraz z termostatu 2. Element zamykający zaworu utrzymywany jest w położeniu otwartym za pomocą sprężyny, a przesuwany w położenie zamknięte przez nacisk popychacza na wystający z korpusu 1, przez umieszczoną w króćcu 7 dławnicę 6, sworzeń 5.

Zespół termostatu 2 składa się z osadzonego obrotowo względem podstawy 14 - pokrętła 9, w którego wnętrzu znajduje się nieuwidoczniony na rysunku element roboczy, wypełniony materiałem o dużym współczynniku rozszerzalności termicznej, korzystnie o konsystencji pasty. Rozszerzanie się tego materiału pod wpływem wzrastającej temperatury przesuwa osiowo element naciskowy 10, oddziałujący na popychacz 11, który jest złożony z części zewnętrznej 12 i z części wewnętrznej 13. Obrót pokrętła 9 powoduje osiowe przemieszczenie popychacza 11, umożliwiając nastawianie żądanej temperatury grzejnika. Podstawa 14 termostatu jest przymocowana do korpusu 1 zaworu za pomocą złącza 15, złożonego z nakrętki 16, nakręconej na zewnętrzny gwint 8 króćca 7 korpusu 1 zaworu.

Zewnętrzna część 12 popychacza (fig. 2 do 5) ma postać jednostronnie zamkniętej tulei 19, której górna ścianka czołowa 17 jest zaopatrzona w czop 18, współpracujący z elementem naciskowym 10 elementu roboczego termostatu. Wewnętrzna powierzchnia 21 czołowej ścianki 17 tej tulei 19 jest zaopatrzona w płaskie występy z czołowymi powierzchniami oporowymi 20 w kształcie wycinków koła, połączonymi za pośrednictwem nachylonych powierzchni 22 z wewnętrzną powierzchnią czołową 21 tej ścianki 17. Ponadto tuleja 19 jest zaopatrzona na swej zewnętrznej powierzchni obwodowej 23 w symetrycznie rozmieszczone dwa trapezowe występy z powierzchniami nachylonymi 16, współpracujące z podłużnymi, rowkowymi prowadnicami 24 podstawy 14, co umożliwia osiowy ruch części zewnętrznej 12 popychacza 11, ograniczony od dołu przez zderzak 25 podstawy 14. Przy wsuwaniu zewnętrznej części 12 popychacza 11 do wnętrza podstawy 14 występ 23, naciskając swą nachyloną powierzchnią 26 na zderzak 24, powoduje jego sprężyste odkształcenie, umożliwiając wprowadzenie części 12 do wnętrza podstawy 14 i jej osiowe przesuwanie w prowadnicach 24, a równocześnie zapobiegając jej wypadnięciu z podstawy przez zderzak 25.

Wewnętrzna część 13 popychacza 11 ma postać walca 27 zaopatrzonego na swej górnej powierzchni czołowej w dwa zagłębienia 28, mające w przekroju wzdłuż linii B-B na fig. 8 kształt wycinków koła, oraz w znajdujące się między tymi zagłębieniami płaskie występy 30 również w postaci wycinków koła, połączone z zagłębieniami 28 za pośrednictwem nachylonych powierzchni 31. Na zewnętrznej obwodowej powierzchni walca jest umieszczony trapezowy występ 32, współpracujący z rowkowymi prowadnicami 33 i 34 tulei 19, ograniczonymi od dołu zderzakiem 35. Przy wsuwaniu wewnętrznej części 13 popychacza 11 do tulei 19, stanowiącej jego część zewnętrzną 12, nachylona powierzchnia 36 występu 32 powoduje sprężyste od6

174 975 kształcenie zderzaka 35, umożliwiając wprowadzenie występu 32 tej części 13 do prowadnicy rowkowej 34, równocześnie zabezpieczając walec 27, stanowiący wewnętrzną część 13 popychacza 11, przed wypadnięciem z jego części zewnętrznej 12. Cienka ścianka 37 tulei 19 w obszarze między dwoma podłużnymi rowkami 33 i 34 łatwo podlega odkształceniom sprężystym, dzięki czemu w wyniku oddziaływania na walec 27 momentu obrotowego, może być on obrócony od jednego położenia granicznego, określonego wejściem występu 32 w podłużną prowadnicę rowkową 44 (fig. 2 i 5) do drugiego położenia granicznego, określonego wejściem występu 32 w podłużną prowadnicę rowkową 34. Do ułatwienia wejścia występu 32 w prowadnice rowkowe 33 i 34 służą ścięte powierzchnie 39 na obrzeżu tych rowków 33,34. Na czołowej dolnej powierzchni 40 walca 27 znajduje się poprzeczny rowek 41, do którego może być włożone zakończenie śrubokręta w celu oddziaływania na walec-27 odpowiednim momentem obrotowym.

Figury 11 i 12 przedstawiają płaskie powierzchnie czołowe 20, 21 tulei 19, części zewnętrznej 12 popychacza i współpracujące z nimi czołowe powierzchnie 30 walca 27 części wewnętrznej 13 popychacza. W położeniu kątowym przedstawionym w rozwinięciu w górnej części fig. 10, powierzchnia czołowa 20 występu tulei 19 popychacza współpracuje z powierzchnią czołową 30 walca 27 popychacza, natomiast w położeniu kątowym przedstawionym w dolnej części fig. 10 - współpracuje z nią powierzchnia czołowa 21 zagłębienia. Dzięki temu łączna długość obydwu części 12 i 13 popychacza 11 zmienia się o odległość osiową pomiędzy powierzchniami czołowymi 20 i 21. Zmiana tej odległości umożliwia zastosowanie zespołu termostatu 2 w dwóch różniących się korpusach 1 zaworów. Regulacja tej odległości osiowej jest wykonywana w zakładzie produkcyjnym uwzględniając różnice konstrukcyjne obydwu korpusów zaworu.

W celu dobrania odpowiedniego dla danego korpusu X lub Y zaworu, położenia kątowego wewnętrznej części 12 popychacza jest na nim umieszczone oznaczenie 42.

W odmiennym rozwiązaniu konstrukcyjnym zespołu termostatu przedstawionym na fig. 13, zewnętrzna część 112 popychaczajest zaopatrzona tylko w dwie wewnętrzne, półkoliste powierzchnie oporowe 120 i 121, połączone nachyloną powierzchnią 122 i współpracujące z odpowiednimi, nie pokazanymi na rysunku, powierzchniami wewnętrznej części popychacza o takim samym kształcie.

Natomiast zewnętrzna część 212 popychacza, przedstawiona na fig. 14, jest zaopatrzona na swej czołowej płaszczyźnie 243 w stożkowe otwory 221, których pobocznice stanowią powierzchnie oporowe, zaś współpracująca czołowa powierzchnia wewnętrznej części popychacza ma odpowiednie stożkowe występy, umożliwiając ustawienie trzech długości roboczych popychacza.

Zarówno w rozwiązaniu konstrukcyjnym przedstawionym na fig. 1 do 12, jak i w rozwiązaniu według fig. 13 powierzchnie oporowe: 20, 120, 220 oraz 21, 121 i 221 są rozmieszczone symetrycznie względem osi popychacza 11. Popychacz 11 złożony z części 12 i 13 jest umieszczony wewnątrz podstawy 14 zespołu termostatu 2, przy czym jego wymiary są bardzo małe. Na przykład tuleja 19 ma długość 12 mm i zewnętrzną średnicę 8 mm.

Przedstawione rozwiązania mogą być w różny sposób modyfikowane nie wykraczając jednak poza ideę wynalazku. Na przykład powierzchnie oporowe mogą być usytuowane na obwodzie oby popychaczy 12 i 13 w postaci kołków i nachylonych rowków. Zamiast nakrętki 16 może zostać użyta opaska zaciskowa lub inny element złączny umożliwiający przymocowanie zespołu termostatu do dwóch różnych typów korpusów zaworów.

174 975

174 975

174 975

174 975

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół termostatu do zaworów grzejników centralnego ogrzewania, wyposażony w element złączny mocujący go do korpusu zaworu oraz w sprężynę odpychającą go od gniazda zaworu, a także w popychacz, przesuwany osiowo przez element roboczy termostatu, znamienny tym, że jego popychacz (11) składa się z dwóch części: (12,112,212) i (13) przestawianych obrotowo względem siebie, przy czym części te (12,112 i 212) i (13) są zaopatrzone przynajmniej w dwie, oddzielone od siebie, czołowe powierzchnie oporowe (20, 120,220,21,121, 221) oraz (28) i (30), wchodzące ze sobą we wzajemny zestyk, zmieniając po obrocie tych obydwu części (12,112 i 212) oraz (13) skuteczną długość popychacza (11).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że czołowe powierzchnie oporowe (20,120,220) oraz (21,121 i 221) zewnętrznej części (12,112, 212) popychacza (11) są ze sobą wzajemnie połączone za pośrednictwem nachylonych do nich powierzchni (22,122).
3. 3. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że czołowe powierzchnie oporowe (20,120,220) mają kształt wycinków koła.
4. 4. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że powierzchnie oporowe są utworzone przez występy (220) oraz zagłębienia (221), usytuowane na jednej płaszczyźnie (243).
5. 5. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że czołowe powierzchnie oporowe (20,21,120,121,220,221) są rozmieszczone symetrycznie względem osi symetrii popychacza (11).
6. 6. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jedna z części (12,112, 212) popychacza (11) stanowi część zewnętrzną i ma postać jednostronnie zamkniętej tulei (19) zaś druga jego część (13) stanowi część wewnętrzną i ma postać walca (27) umieszczonego, z niewielkim luzem, wewnątrz tej tulei (19).
7. 7. Zespół według zastrz. 6, znamienny tym, że stanowiąca zewnętrzną część (12) popychacza (11) tuleja (19) jest zaopatrzona na swej zewnętrznej powierzchni w przynajmniej jeden trapezowy występ (23), z górną nachyloną powierzchnią (26), współpracujący z podłużną, rowkową prowadnicą (24) podstawy (14), zabezpieczającą tuleję (19) przed obrotem względem podstawy (14) i zaopatrzoną u dołu w zderzak (25), zabezpieczający ją przed wypadnięciem z podstawy (14).
8. 8. Zespół według zastrz. 6, znamienny tym, że stanowiący wewnętrzną część (13) popychacza (11) walec (27) jest na swej zewnętrznej-powierzchni zaopatrzony przynajmniej w jeden trapezowy występ (32), współpracujący z prowadnicą rowkową (33) lub (34) tulei (19), ograniczoną od dołu zderzakiem (35).
9. 9. Zespół według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że zderzaki (25) i (35), ograniczające podłużne prowadnice rowkowe (24) oraz (33) i (34), współpracujące z nachylonymi powierzchniami (26,36) występów (23,32), są sprężyście odkształcalne.
10. 10. Zespół według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że stanowiąca zewnętrzną część (12) popychacza (11) tuleja (19) jest zaopatrzona w dwie prowadnice rowkowe (33) i (34), współpracujące z występem (32) walca (27), przy czym kąt środkowy między tymi prowadnicami jest równy kątowi między granicznymi położeniami stanowiącego część wewnętrzną (13) walca (27) we względnym ruchu obrotowym obydwu części (12) i (13) popychacza.
11. 11. Zespół według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że walec (27), stanowiący wewnętrzną część (13) popychacza (11), jest w swej dolnej części zaopatrzony w poprzeczny rowek (41) do osadzenia śrubokręta.
12. 12. Zespół według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że obydwie części (12,13) popychacza (11) są zaopatrzone w oznaczenia (42), określające wzajemne położenia tych części (12) i (13).

    174 975