PL177553B1 - Regulacyjny zawór membranowy do wodnej instalacji grzejnej - Google Patents

Abstract

1. Regulacyjny zawór membranowy do wodnej instalacji grzejnej, zlozony z korpusu zaopatrzo- nego w otwory: wlotowy i wylotowy oraz w gniazdo wspólpracujace z grzybkiem zaworu, jak równiez w membrane, której obrzeze jest zacisniete miedzy dolna czescia korpusu zaworu i pokrywa obudowy membra- ny, natomiast srodek jest polaczony za pomoca trzpienia z grzybkiem zaworu, przy czym membrana ta oddziela od siebie wewnetrzna i zewnetrzna komo- re cisnieniowa, a dolna czesc obudowy membrany stanowi czesc korpusu zaworu, zas do pokrywy tej obudowy jest przymocowana jednostronnie zamknieta tuleja z umieszczona w niej sprezyna o zadanej charak- terystyce, a ponadto srednica membrany jest mniejsza nie wiecej niz o 2 0 % od dlugosci korpusu zaworu mierzonej miedzy otworami wlotowym i wyloto- wym, znam ienny tym, ze górna czesc (5) korpusu ( 1 ) zaworu stanowi równoczesnie dolna czesc obu- dowy (6 ) membrany (7) i jest zaopatrzona w otwór przelotowy (1 2 ), laczacy wewnetrzna komore ci- snieniowa (11) w obudowie (6 ) z komora (13) wewnatrz korpusu ( 1 ) z a w o ru ................................... Fig.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest regulacyjny zawór membranowy do wodnej instalacji grzejnej, złożony z korpusu zaopatrzonego w otwory: wlotowy i wylotowy oraz w gniazdo współpracujące z grzybkiem zaworu, jak również w membranę. Obrzeże membrany jest zaciśnięte między dolną częścią korpusu zaworu i pokrywą obudowy membrany, natomiast środek jest połączony za pomocą trzpienia z grzybkiem zaworu. Membrana oddziela od siebie wewnętrzną i zewnętrzną komorę ciśnieniową, a dolna część obudowy membrany stanowi część korpusu zaworu. Do pokrywy obudowy membrany jest przymocowana jednostronnie zamknięta tuleja z umieszczoną w niej sprężyną o żądanej charakterystyce, a ponadto średnica membrany jest mniejsza nie więcej niż o 20% od długości korpusu zaworu mierzonej między otworami wlotowym i wylotowym.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 1809220 znany jest regulacyjny zawór ciśnieniowy, którego korpus jest wyposażony w otwór wlotowy i komorę zaworu połączoną z otworem wylotowym oraz w znajdujące się w tej komorze gniazdo współpracujące z grzybkiem zaworu, sterującym przepływem ośrodka przez zawór. Zawór jest ponadto wyposażony w komorę ciśnieniową, zamkniętą przez membranę zaopatrzoną w płykę dociskową, stykającą się z osadzonym przesuwnie w tulei korpusu - trzpieniem grzybka, przy czym zarówno membrana, jak i grzybek zaworu znajdują się pod działaniem sprężyn wywierających na nie naciski przeciwnie skierowane. Membrana zaworu i oddzielone przez nią komory znajdują się w obudowie membrany, połączonej za pomocą gwintu z górną częścią korpusu zaworu, przy czym w górnym otworze tej membrany jest osadzona jednostronnie zamknięta tuleja, stanowiąca osłonę sprężyny działającej na membranę i zaopatrzona w śrubę regulującą nacisk tej sprężyny.

Zasadniczą niedogodnością tego zaworu jest jego bardzo duża wysokość, wymagająca odpowiednio dużej przestrzeni dla jego zainstalowania.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0354427 znany jest zawór regulacyjny działający na zasadzie różnicy ciśnień, dostosowany do wodnych instalacji grzewczych. Korpus tego zaworu jest zaopatrzony w gniazdo współpracujące z grzybkiem połączonym z osadzonym przesuwnie w korpusie trzpieniem oraz w obciążoną sprężyną membranę, również połączoną z trzpieniem grzybka. Ponadto trzpień zaworu jest zaopatrzony w osiowy kanał stanowiący przewód impulsowy, jak również w nasadkę trzpienia z otworem osiowym stanowiącym przedłużenie tego przewodu impulsowego, dzięki czemu wlot przewodu impulsowego jest stosunkowo znacznie oddalony od grzybka zaworu, eliminując możliwość przedostawania się do tego przewodu turbulencji i wahań ciśnienia. Korpus zaworu jest natomiast zaopatrzony w zagłębienie, w które wchodzi nasadka trzpienia chroniąc wlot przewodu impulsowego od wpływu bezpośredniego przepływu ośrodka przez ten korpus.

Zasadniczą niedogodnością opisanego zaworu jest, podobnie jak poprzednio opisanych zaworów, jego rozbudowanie w kierunku wysokości, co również związane jest z wymaganiem odpowiednio dużej przestrzeni do jego zainstalowania.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0398858 znany jest zawór regulacyjny przeznaczony do instalacji gazu palnego o charakterystyce „opadającej”, tzn. powodującej zmniejszanie się ciśnienia na wylocie zaworu wraz ze wzrostem natężenia przepływu gazu. Zawór jest zaopatrzony w membranę oddzielającą komorę górną, w której znajduje się wymienna sprężyna o określonej charakterystyce, od komory dolnej, połączonej z współosiowymi otworami: wlotowym i wylotowym oraz z gniazdem zaworu współpracującym z grzybkiem. Komora górna jest połączona z atmosferą, jak również za pomocą szczelinowych otworów w membranie - z komorą dolną. Do membrany jest przymocowany od dołu trzpień z odsadzenia, którego ruch w kierunku do dołu powoduje otwieranie zaworu, przy czym grzybek zamykający porusza się w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu tego trzpienia.

Wadą tego rodzaju zaworu są jego duże wymiary gabarytowe, skomplikowana budowa oraz stosunkowo delikatne elementy powodujące liczne uszkodzenia w czasie eksploatacji. Ponadto zawór jest dostosowany wyłącznie do przewodzenia ośrodków gazowych.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0405339 znany jest zawór membranowy wyposażony w korpus z otworem wlotowym i wylotowym oraz z gniazdem współpracującym z grzybkiem zaworu, jak również w membranę, której obrzeże jest przymocowane do korpusu

177 553 zaworu. Membrana, dzieląca przestrzeń wewnątrz korpusu na dwie komory, jest połączona z przymocowanym do jej środka wydrążonym trzpieniem, łączącym ją z grzybkiem zaworu. Trzpień ten jest zaopatrzony w przepust łączący przestrzeń wewnętrzną korpusu zaworu z komorą ciśnieniową nad membraną, w której jest umieszczona sprężyna o żądanej charakterystyce. W komorze membrany jest ponadto umieszczony element regulacyjny zmieniający siłę nacisku sprężyny, a równocześnie ograniczający jej przemieszczenia, a w swym położeniu granicznym - zamykający zawór.

Zawór o takiej konstrukcji jest bardzo wysoki, a tym samym wymaga odpowiednio dużej przestrzeni niezbędnej do jego zainstalowania. Ponadto charakteryzuje się on stosunkowo skomplikowaną budową, mającą wpływ na koszty jego wytwarzania.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji regulacyjnego zaworu membranowego, która wyeliminuje opisane wady i niedogodności znanych dotychczas zaworów tego rodzaju, a ponadto będzie się charakteryzowała zwartą budową i łatwością wmontowania zaworu w instalację grzejną.

Cel ten zrealizowano w konstrukcji regulacyjnego zaworu membranowego według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że górna część korpusu zaworu stanowi równocześnie dolną część obudowy membrany i jest zaopatrzona w otwór przelotowy, łączący wewnętrzną komorę ciśnieniową w obudowie z komorą wewnątrz korpusu zaworu, przy czym obrzeże górnej części korpusu jest zaciśnięte od góry na pokrywie obudowy membrany, tworząc szczelne połączenie tych części.

Ponadto wewnętrzne powierzchnie górnej części korpusu i pokrywy obudowy membrany są do siebie równoległe, tworząc szczelne powierzchnie styku.

Trzpień łączący membranę z grzybkiem zaworu korzystnie przechodzi przez gniazdo i jest prowadzony w otworze korpusu zaworu.

Dolna część korpusu zaworu jest korzystnie zaopatrzona w otwór montażowy o średnicy większej od średnicy grzybka, zamykany za pomocą wkręcanego korka.

Górna część trzpienia zaworu jest korzystnie zaopatrzona w uszczelkę, uszczelniającą ją w otworze korpusu zaworu, przy czym średnica tej górnej części trzpienia jest równa wewnętrznej średnicy gniazda zaworu, natomiast dolna część trzpienia ma w pobliżu grzybka średnicę mniejszą od średnicy otworu.

Natomiast dolna część korpusu jest korzystnie zaopatrzona w uruchamiany ręcznie ogranicznik przemieszczania się grzybka, przy czym ogranicznik ten jest korzystnie osadzony w korku wkręconym w otwór montażowy dolnej części korpusu.

Otwór wlotowy przewodu impulsowego znajduje się w pokrywie w takim położeniu, że w górnym położeniu membrany jest przez nią zamknięty.

Jednostronnie zamknięta tuleja, stanowiąca obudowę sprężyny o żądanej charakterystyce, jest połączona za pomocą gwintu z króćcem pokrywy obudowy membrany.

W odmiennym rozwiązaniu konstrukcyjnym zaworu ta jednostronnie zamknięta tuleja, będąca obudową sprężyny, stanowi jedną całość z pokrywą obudowy membrany i jest zaopatrzona w swej górnej części w obrotowy, gwintowany trzpień regulacyjny, którego powierzchnia czołowa ma sześciokątne gniazdo do osadzenia pokrętła, natomiast sprężyna opiera się od góry na nastawialnej, gwintowanej tulei oporowej, zaopatrzonej w otwór z gwintem wewnętrznym, współpracującym z gwintem zewnętrznym trzpienia regulacyjnego.

Dzięki opisanej konstrukcji regulacyjnego zaworu membranowego według wynalazku, zwłaszcza zaś w wyniku zastosowania trzpienia przechodzącego przez gniazdo zaworu i prowadzonego w otworze korpusu, a połączonego z membraną we wnętrzu jej obudowy, uzyskano nie tylko małą długość zaworu, ale również zmniejszenie liczby jego części, a tym samym odpowiednie zmniejszenie kosztów jego wytwarzania i montażu. Ponadto, w wyniku wykorzystania korpusu zaworu na całej jego długości jako dolnej części obudowy membrany, istnieje możliwość użycia membrany o dostatecznie dużej wielkości, której średnica jest najwyżej o 20% mniejsza od długości korpusu zaworu. Natomiast dzięki zaopatrzeniu dolnej części korpusu zaworu w otwór montażowy, zamykany za pomocą wkręcanego korka i służący do wprowadzania od dołu grzybka zaworu, znacznie ułatwiono montaż zaworu. Istotnym uproszczeniem konstrukcji zaworu jest również usytuowanie w pokrywie otworu wloto177 553 wego przewodu impulsowego, który po otwarciu zewnętrznej komory ciśnieniowej, na przykład dla dokonania wymiany sprężyny, jest samoczynnie zamykany i uszczelniany przez membranę.

Połączenie jednostronnie zamykanej tulei, stanowiącej obudowę sprężyny, za pomocą gwintu z króćcem pokrywy obudowy membrany umożliwia łatwe zdjęcie tej tulei w celu wymiany sprężyny na inną o żądanej charakterystyce.

Odmiana rozwiązania konstrukcyjnego zaworu według wynalazku jest wyposażona w jednostronnie zamkniętą tuleję, stanowiącą obudowę sprężyny, która stanowi jedną część z pokrywą membrany i jest wyposażona w gwintowany trzpień regulacyjny, obracany pokrętłem z zewnątrz zaworu i współpracujący z nastawianą, gwintowaną tuleją oporową, o którą opiera się sprężyna, dzięki czemu charakterystyka sprężyny może być łatwo zmieniana w sposób ciągły.

Wynalazek jest uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia zawór regulacyjny membranowy w przekroju podłużnym, przy czym prawa strona rysunku przedstawia zawór w położeniu zamkniętym, a jego lewa strona - w położeniu otwartym, a fig. 2 - odmianę rozwiązania konstrukcyjnego regulacyjnego zaworu membranowego w przekroju podłużnym, przy czym prawa strona rysunku przedstawia zawór w położeniu zamkniętym, a jego lewa strona - w położeniu otwartym.

Zawór membranowy (fig. 1) składa się z korpusu 1 z otworem wlotowym 2, otworem wylotowym 3 i gniazdem 4 grzybka 27 zaworu. Górna część 5 korpusu 1 stanowi równocześnie dolną część obudowy 6 membrany 7, która jest zaciśnięta na swym obrzeżu 8 między tą częścią 5 korpusu i pokrywą 9 obudowy 6 za pomocą wywiniętego do środka górnego obrzeża 10 korpusu 1, dociskającego do płaskiej powierzchni obrzeża tej części 5 - obrzeże pokrywy 9. Średnica membrany 7 jest dzięki temu rozwiązaniu mniejsza nie więcej niż o 20% od długości korpusu 1 zaworu, mierzonej między otworem wlotowym 2 i otworem wylotowym 3. Tworzące, oddzielone membraną 7, komory ciśnieniowe 11 i 14 zaworu - wewnętrzne powierzchnie części 5 korpusu 1 i pokrywy 9 obudowy 6 membrany 7 są względem siebie równoległe, tworząc po dociśnięciu pokrywy 9 do części 5 korpusu - szczelne połączenie obydwu tych części.

Utworzona w obudowie 6 wewnętrzna komora ciśnieniowa 11, znajdująca się pod membraną 9, jest połączona z komorą 13 wewnątrz korpusu 1 za pomocą przelotowego otworu 12, wykonanego w górnej ściance korpusu 1. Natomiast utworzona w obudowie 6, nad membraną 7, zewnętrzna komora ciśnieniowa 14 jest połączona za pomocą przewodu impulsowego 15 z czujnikiem ciśnienia 16. Otwór wlotowy 17 przewodu impulsowego 15 jest wykonany w płaskiej części pokrywy 9 obudowy 6 w takim miejscu, że zostaje zamknięty przez membranę 7 w jej górnym położeniu (prawa część fig. 1).

Sprężyna 18, umieszczona wewnątrz zamkniętej, gwintowanej tulei 20, nakręconej na gwintowany króciec 22 pokrywy 9 obudowy 6, opiera się jednym końcem o czołową ściankę 19 tej tulee 20, a drugim końceen o płł^tt^cę 21, połrą^c^c^mą ze środkiem membrany 7 i j«^5^t prowadzona przez wewnętrzną powierzchnię tego króćca 22. Powierzchnia zewnętrzna króćca 22 jest zaopatrzona w gwint zewnętrzny 23, współpracujący z wewnętrznym gwintem zamkniętej tulei 20, tworząc zamkniętą komory sprężyny 18. Wymiana sprężyny 18 na inną sprężynę o żądanej charakterystyce polega na odkręceniu jednostronnie zamkniętej tulei 20.

Środek membrany 7 jest zaciśnięty między umieszczoną z jednej jej strony płytką 21 oraz z drugiej strony płytką podporową 24 i połączony z tymi płytkami 21 i 24 za pomocą śruby 25, wkręconej w gwintowany otwór w górnej części trzpienia 26 zaworu. Na drugim końcu trzpień 26 jest połączony z grzybkiem 27, współpracującym z gniazdem 4 zaworu. Trzpień 26 jest swą górną, walcową częścią prowadzony w otworze 28 korpusu 1 przenosząc ruch odkształcanej membrany 7 na grzybek 27, przy czym jest on uszczelniony względem otworu 28 za pomocą uszczelki 29. Średnica otworu 28 jest korzystnie taka sama jak wewnętrzna średnica gniazda 4 zaworu, umożliwiając wiercenie otworu 28 i gniazda 4 w jednej operacji. Środkowa część 30 trzpienia 26 ma mniejszą średnicę od średnicy otworu 28, dzięki czemu zawór może pracować jako zawór odciążony.

177 553

Po przeciwnej względem obudowy 6 stronie korpusu 1 zaworu znajduje się otwór montażowy 31, zamykany wkręconym w niego gwintowanym korkiem 32, wewnątrz którego jest umieszczony ogranicznik 33. Położenie ogranicznika 33 jest nastawiane za pomocą pokrętła 34, umożliwiając ograniczenie przemieszczania się grzybka 27, jak również w jego skrajnym położeniu - całkowite zamknięcie zaworu.

Montaż przeprowadza się w następującej kolejności: naprzód wkłada się na górną część 5 korpusu 1 membranę 7, wraz z umieszczoną na niej płytką 21 i umieszczoną pod nią płytką podporową 24, po czym przez otwór montażowy 31 w dolnej części korpusu wkłada się trzpień 26, łącząc go z membraną 7 i płytkami 21 i 24 za pomocą wkręcanej w jego górny, gwintowany otwór - śruby 25. Następnie w otwór montażowy 31 wkręca się korek 32, po czym na górną część 5 korpusu nasadza się współśrodkowo pokrywę 9 i zaciska ją w tym położeniu przez wywinięcie do środka obrzeża 10 tej części 5 korpusu. Następnie dobiera się i umieszcza wewnątrz jednostronnie zamkniętej tulei 20 sprężynę 18 o żądanej charakterystyce i przykręca się tę tuleję 20 do króćca 22 pokrywy 9 obudowy 6 membrany 7. Zdjęcie z tulei 20 sprężyny 18 i wymiana tej sprężyny na inną o żądanej charakterystyce może być wykonane również w czasie eksploatacji zaworu, bowiem wypływ wody z wnętrza zaworu uniemożliwia wówczas zamykająca go membrana 7, zaś odpływ wody z czujnika ciśnienia 16 - zamknięty przez tę membranę 7 - otwór wlotowy 17 przewodu impulsowego 15.

Rozwiązanie zaworu według fig. 2 różni się od regulacyjnego zaworu membranowego przedstawionego na fig. 1 konstrukcją pokrywy 35, która stanowi jedną całość z jednostronnie zamkniętą tuleją 36, będącą obudową sprężyny 37. Ponadto sprężyna 37 opiera się w tym rozwiązaniu o tuleję oporową 38, której położenie jest nastawiane przez obrót gwintowanego trzpienia regulacyjnego 39, na który jest nakręcona ta tuleja oporowa 38. Trzpień regulacyjny 39 jest w tym celu zaopatrzony w gwint zewnętrzny 41 oraz w gniazdo sześciokątne 40, służące do osadzenia w nim pokrętła, które umożliwia obrót tego trzpienia 39 i odpowiednie przesunięcie osiowe tulei oporowej 38, a tym samym regulację napięcia sprężyny 37 w sposób ciągły.

W obydwu rozwiązaniach przedstawionych na fig. 1 i fig. 2 wewnętrzna komora ciśnieniowa 11 jest połączona z otworem wylotowym 3 zaworu, zaś zewnętrzna komora ciśnieniowa 14 jest połączona z przestrzenią, w której panuje ciśnienie zwrotne. Tego rodzaju zawór jest przystosowany do zainstalowania w przewodzie zasilającym wodnej instalacji grzewczej.

Zawór według wynalazku może być jednak również przystosowany do regulacji różnicą ciśnienia, a więc do zainstalowania na przewodzie zwrotnym wodnej instalacji grzewczej. W tym przypadku wewnętrzna komora ciśnieniowa 11 jest połączona z otworem wlotowym 2 zaworu.

ΠΊ 553 ffl 553

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Regulacyjny zawór membranowy do wodnej instalacji grzejnej, złożony z korpusu zaopatrzonego w otwory: wlotowy i wylotowy oraz w gniazdo współpracujące z grzybkiem zaworu, jak również w membranę, której obrzeże jest zaciśnięte między dolną częścią korpusu zaworu i pokrywą obudowy membrany, natomiast środek jest połączony za pomocą trzpienia z grzybkiem zaworu, przy czym membrana ta oddziela od siebie wewnętrzną i zewnętrzną komorę ciśnieniową, a dolna część obudowy membrany stanowi część korpusu zaworu, zaś do pokrywy tej obudowy jest przymocowana jednostronnie zamknięta tuleja z umieszczoną w niej sprężyną o żądanej charakterystyce, a ponadto średnica membrany jest mniejsza nie więcej niż o 20% od długości korpusu zaworu mierzonej między otworami wlotowym i wylotowym, znamienny tym, że górna część (5) korpusu (1) zaworu stanowi równocześnie dolną część obudowy (6) membrany (7) i jest zaopatrzona w otwór przelotowy (12), łączący wewnętrzną komorę ciśnieniową (11) w obudowie (6) z komorą (13) wewnątrz korpusu (1) zaworu, przy czym obrzeże (10) górnej części (5) korpusu (1) jest zaciśnięte od góry na pokrywie (9) obudowy (6) membrany, tworząc szczelne połączenie tych części (9) i (5).
2. 2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzne powierzchnie górnej części (5) korpusu i pokrywy (9) obudowy (6) membrany (7) są do siebie równoległe, tworząc szczelne powierzchnie styku.
3. 3. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że łączący środek membrany (7) z grzybkiem (27) trzpień (26) zaworu przechodzi przez gniazdo (4) i jest prowadzony w otworze (28) korpusu (1) zaworu.
4. 4. Zawór według zastrz. 3, znamienny tym, że dolna część korpusu (1) zaworu jest zaopatrzona w otwór montażowy (31) o średnicy większej od średnicy grzybka (27), zamykany za pomocą wkręcanego korka (32).
5. 5. Zawór według zastrz. 3, znamienny tym, że górna część trzpienia (26) zaworu jest zaopatrzona w uszczelkę (29), uszczelniającą ją w otworze (28) korpusu (1) zaworu, przy czym średnica tej górnej części trzpienia (26) jest równa wewnętrznej średnicy gniazda (4) zaworu, natomiast dolna część (30) trzpienia (26) ma w pobliżu grzybka (27) średnicę mniejszą od średnicy otworu (28).
6. 6. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że dolna część korpusu (1) jest zaopatrzona w uruchamiany ręcznie ogranicznik (33) przemieszczania się grzybka (27).
7. 7. Zawór według zastrz. 4 albo 6, znamienny tym, że ogranicznik (33) znajduje się w korku (32) wkręconym w otwór montażowy (31) dolnej części korpusu (1).
8. 8. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór wlotowy (17) przewodu impulsowego (15) znajduje się w pokrywie (9) w takim położeniu, że w górnym położeniu membrany (7) jest przez nią zamknięty.
9. 9. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że jednostronnie zamknięta tuleja (20), stanowiąca obudowę sprężyny (18) o żądanej charakterystyce, jest połączona za pomocą gwintu (23) z króćcem (22) pokrywy (9) obudowy (6) membrany (7).
10. 10. Zawór według zastrz. 9, znamienny tym, że jednostronnie zamknięta tuleja (36), stanowiąca obudowę sprężyny (37) o żądanej charakterystyce, stanowi jedną całość z pokrywą (35) obudowy membrany i jest zaopatrzona w swej górnej części w obrotowy, gwintowany trzpień regulacyjny (39), którego powierzchnia czołowa ma sześciokątne gniazdo (40) do osadzenia pokrętła, natomiast sprężyna (37) opiera się od góry na nastawialnej, gwintowanej tulei oporowej (38), zaopatrzonej w otwór z gwintem wewnętrznym, współpracującym z gwintem zewnętrznym trzpienia regulacyjnego (39).

    * * *

    177 553