PL179229B1

PL179229B1 - Zawór dla czynników gazowych PL

Info

Publication number: PL179229B1
Application number: PL96321964A
Authority: PL
Inventors: Der Zee Jan Van; Drew Lamarca; Gary Kramer
Original assignee: Asco Controls Bv
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 2000-08-31
Also published as: WO1996027095A1; ATE180550T1; EP0817934A1; PL321964A1; CA2211386A1; EP0817931B1; RU2153618C2; RU2153117C2; JPH11508018A; DE69601132D1; NZ302445A; MX9706623A; AU4849896A; CN1176686A; CZ291767B6; DE69602594D1; JPH11501107A; BR9607372A; CA2211298A1; BR9607373A

Abstract

1. Zawór dla czynników gazowych, zwlaszcza zawór do wytwarzania przeplywu impulsowego, zlozony z pokrywy polaczonej z korpusem, wyposazonym w otwór wlotowy i otwór wylotowy gazu o osiach prostopa- dlych wzgledem siebie oraz w organ zamy- kajacy, wspólpracujacy z gniazdem zaworu, zaopatrzony w membrane, zamocowana swym zewnetrznym obrzezem miedzy korpusem zaworu, a jego pokrywa, przy czym miedzy czolowa powierzchnia wewnetrzna pokrywy i górna powierzchnia membrany jest utworzona komora impulsowa, polaczona kanalem dla- wiacym z otworem wlotowym korpusu oraz kanalem impulsowym w pokrywie ze zródlem sygnalów sterujacych, przy czym organ za- mykajacy zaworu jest zaopatrzony w grzybek, polaczony wspólsrodkowo z membrana, któ- rego wysokosc jest wieksza od polowy sred- nicy otworu wlotowego, znamienny tym, ze grzybek (5) i membrana (7) stanowiace organ zamykajacy zaworu sa wykonane jako jedna calosc z tego samego materialu. P L 17922® E S 1 F i g . 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór dla czynników gazowych, zwłaszcza zawór do wytwarzania przepływu impulsowego, złożony z pokrywy połączonej z korpusem, wyposażonym w otwór wlotowy i otwór wylotowy gazu o osiach prostopadłych względem siebie oraz w organ zamykający, współpracujący z gniazdem zaworu, zaopatrzony w membranę, swym zewnętrznym obrzeżem zamocowaną między korpusem zaworu, a jego pokrywą, między czołową powierzchnią której i górną powierzchnią membrany jest utworzona komora impulsowa, połączona kanałem dławiącym z otworem wlotowym korpusu i zaopatrzona w otwór odpływowy, przy czym organ zamykający zaworu jest zaopatrzony w grzybek współśrodkowy z membraną, którego wysokość jest większa od połowy średnicy otworu wlotowego.

Zawory tego typu są stosowane zwłaszcza w przypadku konieczności uzyskania przepływu stosunkowo dużej ilości gazu w bardzo krótkim czasie.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 2 532 568 jest znany zawór, wyposażony w grzybek usytuowany centralnie względem membrany, zamykający szczelnie gniazdo zaworu. Odległość między częścią grzybka zamykającą gniazdo zaworu, a jego częścią łączącą się z membraną, jest większa od połowy średnicy otworu wlotowego w korpusie zaworu.

Tego rodzaju zawory są stosowane w instalacjach oczyszczania filtrów tkaninowych, które czyści się za pomocą silnego impulsu gazu skierowanego w kierunku przeciwnym do kierunku roboczego przepływu gazu przez filtr. Istotnym jest aby ilość gazu użytego do czyszczenia filtru była jak najmniejsza. Dlatego też zawory stosowane do czyszczenia filtrów tkaninowych, winny charakteryzować się bardzo szybkim otwieraniem.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 297 260 jest znany zawór wyposażony w membranę, zamocowaną swym zewnętrznym obrzeżem między dwoma częściami korpusu i połączony z nią mechanicznie grzybek. Grzybek, w swej części zamykającej gniazdo zaworu, jest zaopatrzony w stożkowe, osiowe wycięcia. Organ zamykający zaworu, złożony z membrany i grzybka jest sterowany za pomocą układu elektromagnetycznego, a skok grzybka jest nastawiany za pomocą układu śrubowego. Ponadto zawór ten jest wyposażony w komorę impulsową o stosunkowo dużej objętości, w której są również umieszczone elementy sterowania organem zamykającym zawór.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 2 321 102 jest znany zawór wyposażony w membranę i połączony z nią grzybek, zaopatrzony w płaską powierzchnię zamykającą gniazdo zaworu, przy czym gniazdo zaworu jest umieszczone w osi współosiowych otworów wlotowego i wylotowego. Zawór o takiej konstrukcji charakteryzuje się stosunkowo dużym oporem przepływu oraz stosunkowo długim czasem pełnego otwarcia.

Zawory, o opisanych konstrukcjach nie spełniają warunku szybkiego, pełnego otwierania, a tym samym nie zapewniają wytworzenia impulsu przepływu, niezbędnego w układach oczyszczania filtrów tkaninowych.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji zaworu dla czynników gazowych, zwłaszcza zaworu do wytwarzania przepływu impulsowego; eliminującego niedogodności znanych dotychczas zaworów, działającego w sposób pewny i skuteczny.

Cel ten zrealizowano według wynalazku przez opracowanie konstrukcji zaworu złożonego z pokrywy połączonej z korpusem, wyposażonym w otwór wlotowy i otwór wylotowy gazu o osiach prostopadłych względem siebie oraz w organ zamykający, współpracujący z gniazdem zaworu, zaopatrzony w membranę, zamocowaną swym zewnętrznym obrzeżem między korpusem zaworu, a jego pokrywa, przy czym między czołową powierzchnią wewnętrzną pokrywy i górną powierzchnią membrany jest utworzona komora impulsowa, połączona kanałem dławiącym z otworem wlotowym korpusu oraz kanałem impulsowym w pokrywie ze źródłem sygnałów sterujących, przy czym organ zamykający zaworu jest zaopatrzony w grzybek, połączony współśrodkowo z membraną, którego wysokość jest większa od połowy średnicy otworu wlotowego, charakteryzującego się tym, że grzybek i membrana stanowiące organ zamykający zaworu są wykonane jako jedna całość z tego samego materiału.

Grzybek jest złożony z zewnętrznej, walcowej części, połączonej u dołu z wewnętrzną, walcową częścią współśrodkową z jego częścią zewnętrzną, tworząc powierzchnię zamykającą

179 229 gniazdo, przy czym część wewnętrzna grzybka mająca wysokość większą niż jego część zewnętrzna, jest od góry zamknięta wypukłym, w kierunku gniazda zaworu, denkiem, a jego część zewnętrzna jest połączona z wewnętrznym obrzeżem membrany, przy czym z denkiem wewnętrznej części grzybka jest połączony, skierowany wzdłuż osi tej części wewnętrznej, trzpień z układem promieniowych, żeber usztywniających.

Organ zamykający, złożony z grzybka i membrany jest umieszczony w korpusie od strony otworu wlotowego, prostopadle do jego osi.

Korpus zaworu jest wyposażony w prowadniki grzybka, umieszczone wokół gniazda.

Membrana ma przynajmniej częściowo postać stożka ściętego, a jej zewnętrzne obrzeże jest zaopatrzone we współśrodkowe pierścieniowe żebra, przy czym osie 'przekrojów poprzecznych tych żeber są równoległe do siebie.

Żebra te mają w przekroju poprzecznym kształt zwężających się na zewnątrz zębów o osiach pochylonych w kierunku do osi membrany i znajdują się po obydwu stronach powierzchni zewnętrznego obrzeża membrany. Zewnętrzne obrzeże membrany jest zaciśnięte między czołową powierzchnią korpusu zaopatrzoną w ostre, pierścieniowe żeberko, skierowane do jego dolnej powierzchni, a pokrywą zaopatrzoną na powierzchni czołowej w pierścieniowe ostre żeberko, skierowane do górnej powierzchni obrzeża membrany.

Korpus zaworu jest zaopatrzony w segmentowy kołnierz z obwodowymi rowkami w każdym z segmentów, w których to rowkach jest umieszczony sprężysty pierścień, natomiast pokrywa jest zaopatrzona w segmentowy kołnierz z wystającymi zaczepami, stanowiącymi wraz z rowkami segmentów kołnierza korpusu oraz ze sprężystym pierścieniem złącze zatrzaskowe.

Konstrukcja zaworu według wynalazku, a zwłaszcza usytuowanie gniazda zaworu współosiowo z otworem wylotowym zaworu oraz wyposażenie zaworu w jednolity organ zamykający złożony z membrany i połączonego z nim grzybka umożliwia wytwarzanie przez zawór przepływu impulsowego. Dzięki temu zawór znajduje szerokie zastosowanie w układach oczyszczania filtrów tkaninowych.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig.l przedstawia zawór według wynalazku, w przekroju osiowym, fig.2 - zawór według fig.l, w widoku z boku, fig.3 - zawór według fig.l, w widoku z góry, fig.4 - sposób mocowania korpusu zaworu i jego pokrywy, w przekroju osiowym, fig.5 - fragment oznaczony przez VIII na fig.l, w powiększonym przekroju, fig.6 - organ zamykający zaworu według fig.l, w przekroju osiowym, fig.7 - fragment oznaczony przez X na fig. 6, w powiększonym przekroju, fig.8 - organ zamykający zaworu według fig.l, w widoku perspektywicznym z góry, a fig.9 - organ zamykający zaworu według fig.l, w widoku perspektywicznym od dołu.

Zawór przedstawiony przykładowo na fig.l jest wyposażony w korpus 1 i pokrywę 2. Korpus 1 jest zaopatrzony w otwór wlotowy 3 i otwór wylotowy 4, o osiach wzajemnie prostopadłych, z przyłączami dla przewodów rurowych, a ponadto jest zaopatrzony, we współosiowe z otworem wylotowym 4, gniazdo 6 zamykane przez grzybek 5. Gniazdo 6 ma stosunkowo dużą średnicę, a jego otwór jest stożkowy, zwężający się w kierunku otworu wylotowego 4. Korpus 1 zaworu jest zaopatrzony, w rozmieszczone wokół gniazda 6, prowadniki 8 grzybka 5.

Zawór jest wyposażony w organ zamykający złożony z grzybka 5 połączonego z membraną 7, stanowiących jedną całość, wykonanych z tego samego materiału. Organ ten jest umieszczony w korpusie 1 od strony otworu wlotowego 3 prostopadle do jego osi.

Grzybek 5 jest zaopatrzony w zewnętrzną, walcową część połączoną z wewnętrznym obrzeżem membrany 7, a w swej dolnej części połączoną z wewnętrzną, współosiową z nią, walcową częścią grzybka 5, tworząc powierzchnię zamykającą gniazdo 6 zaworu. Wewnętrzna walcową część grzybka 5 jest zamknięta od góry, wypukłym w kierunku gniazda 6 zaworu, denkiem, z którym jest połączony, skierowany wzdłuż osi tej części wewnętrznej grzybka 5, trzpień z układem promieniowych, usztywniających żeber 20. Wysokość wewnętrznej, walcowej części grzybka 5 jest większa od długości jego zewnętrznej walcowej części, której długość jest większa od połowy średnicy otworu wlotowego 3.

179 229

Membrana 7 ma przynajmniej częściowo postać stożka ściętego, którego podstawa o mniejszej średnicy przechodzi w zewnętrzną walcową część grzybka 5. Zewnętrzne obrzeże membrany 7 jest zaopatrzone (fig.5 i 7) w wystające, współśrodkowe pierścieniowe żebra 21 znajdujące się po obydwu stronach powierzchni tego obrzeża. Żebra 21 mają w przekroju poprzecznym kształt zwężających się na zewnątrz zębów o osiach pochylonych w kierunku do osi membrany.

Zewnętrzne obrzeże membrany 7 jest zaciśnięte między czołową powierzchnią korpusu 1, zaopatrzoną w ostre pierścieniowe żeberko 13, skierowane do jego dolnej powierzchni, a pokrywą 2 zaworu, zaopatrzoną na swej czołowej powierzchni w ostre pierścieniowe żeberko 14, skierowane do górnej powierzchni obrzeża membrany. Powierzchnie czołowe korpusu 1 i pokrywy 2 są stożkowe, dzięki czemu mocowana między nimi membrana 7 jest poddana naprężeniu wstępnemu.

Między górną powierzchnią membrany 7, a dolną powierzchnią pokrywy 2, jest utworzona komora impulsowa 9 połączona kanałem dławiącym 10 w grzybku 5 z otworem wlotowym 3. Pokrywa 2 zaworu, jest zaopatrzona w otwór 11, łączący komorę impulsową 9, z nie pokazanym na rysunku, urządzeniem sterującym.

Pokrywa 2 jest przymocowana do korpusu 1 za pomocą złącza zatrzaskowego. Złącze to stanowi segmentowy kołnierz korpusu 1, z obwodowymi rowkami 16 w każdym z segmentów, w których to zagłębieniach jest umieszczony sprężysty pierścień 15. Pokrywa 2 jest natomiast zaopatrzona w segmentowy kołnierz 17 z zaczepami 12, które to segmenty wchodzą w wycięcia między segmentami kołnierza korpusu 1. Po umieszczeniu w obwodowych rowkach segmentów kołnierza korpusu 1 sprężystego pierścienia 15, w wycięcia między tymi segmentami wprowadza się segmenty kołnierza 17 pokrywy 2. W trakcie wsuwania tych segmentów następuje rozchylenie sprężystego pierścienia 15, a po przesunięciu poza ten pierścień zaczepów 12 segmentów kołnierza 17 pokrywy 2, pokrywa zostaje pewnie zamocowana do korpusu 1. Demontażu pokrywy 2 dokonuje się za pomocą śrubokrętą który wsuwa się w zagłębienia 18 kołnierza pokrywy 2.

Działanie zaworu jest następujące: w czasie gdy przepływ ośrodka przez otwór 11 w pokrywie 2 jest odcięty, grzybek 5 spoczywa na powierzchni gniazda 6 i zawór jest zamknięty, przy czym ciśnienie ośrodka w otworze wylotowym 4 jest wówczas niższe od ciśnienia w otworze wlotowym 3 oraz takiej samej wartości ciśnienia w komorze impulsowej 9 połączonej z tym otworem przez kanał dławiący 10. Wypadkowa sił parcia działających na powierzchnie organu zamykającego jest wówczas skierowana w dół utrzymując zawór w stanie zamkniętym.

Po otwarciu otworu 11, ciśnienie ośrodka w komorze impulsowej 9 obniża się, zaś wypadkowa sił parcia działających na powierzchnie organu zamykającego zostaje skierowana w górę, otwierając zawór. Ilość ośrodka przepływającego przez kanał dławiący 10 jest przy tym niewystarczająca, aby znacząco podwyższyć ciśnienie w komorze impulsowej 9, wskutek czego zawór pozostaje w stanie otwartym.

Po ponownym zamknięciu otworu 11 następuje wzrost ciśnienia w komorze impulsowej 9 i ponowne zamknięcie zaworu.

Zamykanie i otwieranie otworu 11 może być realizowane, przez oddzielny zawór elektromagnetyczny albo też przez sterownik sterujący większą liczbę, połączonych równolegle zaworów.

Wyposażenie zaworu w organ zamykający, którego grzybek 5 (fig.8 i 9) jest zaopatrzony w umieszczone wewnątrz jego walcowej, wewnętrznej części, żebra 21, nadaje grzybkowi 5 stabilność kształtu w stanie zamkniętym. Konstrukcja grzybka 5 zaworu według wynalazku, umożliwia usytuowanie gniazda 6 zaworu w dolnej części korpusu 1, a membrany 7 w pobliżu pokrywy 2 zaworu, co pozwala na zminimalizowanie objętości komory impulsowej 9, a tym samym na uzyskanie dobrych parametrów dynamicznych zaworu.

179 229

Fig . 4

Fig. 7

179 229

Fig o 9

Fig = 8

Fig»l

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zawór dla czynników gazowych, zwłaszcza zawór do wytwarzania przepływu impulsowego, złożony z pokrywy połączonej z korpusem, wyposażonym w otwór wlotowy i otwór wylotowy gazu o osiach prostopadłych względem siebie oraz w organ zamykający, współpracujący z gniazdem zaworu, zaopatrzony w membranę, zamocowaną swym zewnętrznym obrzeżem między korpusem zaworu, a jego pokrywą, przy czym między czołową powierzchnią wewnętrzną pokrywy i górną powierzchnią membrany jest utworzona komora impulsowa, połączona kanałem dławiącym z otworem wlotowym korpusu oraz kanałem impulsowym w pokrywie ze źródłem sygnałów sterujących, przy czym organ zamykający zaworu jest zaopatrzony w grzybek, połączony współśrodkowo z membraną, którego wysokość jest większa od połowy średnicy otworu wlotowego, znamienny tym, że grzybek (5) i membrana (7) stanowiące organ zamykający zaworu są wykonane jako jedna całość z tego samego materiału.
2. Zawór według zastrz.l, znamienny tym, że grzybek (5) jest złożony z zewnętrznej, walcowej części, połączonej u dołu z wewnętrzną, walcową częścią, współśrodkową z jego częścią zewnętrzną, tworząc powierzchnię zamykającą gniazdo (6), przy czym część wewnętrzna grzybka (5) mająca wysokość większą niż jego część zewnętrzna, jest od góry zamknięta wypukłym, w kierunku gniazda (6) zaworu, denkiem, a jego część zewnętrzna jest połączona z wewnętrznym obrzeżem membrany (7).
3. Zawór według zastrz.l, znamienny tym, że z denkiem wewnętrznej części grzybka (5) jest połączony, skierowany wzdłuż osi tej części wewnętrznej, trzpień z układem promieniowych, żeber usztywniających (20).
4. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że organ zamykający złożony z grzybka (5) i membrany (7) jest umieszczony w korpusie (1) od strony otworu wlotowego (3), prostopadle do jego osi.
5. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, ze jego korpus (1) jest wyposażony w prowadniki (8) grzybka (5), umieszczone wokół gniazda (6).
6. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że membrana (7) ma przynajmniej częściowo postać stożka ściętego.
7. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzne obrzeże membrany (7) jest zaopatrzone we współśrodkowe pierścieniowe żebra (21), przy czym osie przekrojów poprzecznych tych żeber (21) są równoległe do siebie.
8. Zawór według zastrz.6, znamienny tym, że żebra (21) mają w przekroju poprzecznym kształt zwężających się na zewnątrz zębów o osiach pochylonych w kierunku do osi membrany (7).
9. Zawór według zastrz.6, znamienny tym, że żebra (21) znajdują się po obydwu stronach powierzchni zewnętrznego obrzeża membrany (7).
10. Zawór według zastrz.7, znamienny tym, że zewnętrzne obrzeże membrany (7) jest zaciśnięte między czołową powierzchnią korpusu (1) zaopatrzoną w ostre, pierścieniowe żeberko (13), skierowane do jego dolnej powierzchni, a pokrywą (2) zaopatrzoną na powierzchni czołowej w pierścieniowe ostre żeberko (14), skierowane do górnej powierzchni obrzeża membrany (7).
11. Zawór według zastrz.5, znamienny tym, że jego korpus (1) jest zaopatrzony w segmentowy kołnierz z obwodowymi rowkami (16) w każdym z segmentów, w których to rowkach jest umieszczony sprężysty pierścień (15), natomiast pokrywa (2) jest zaopatrzona w segmentowy kołnierz (17) z wystającymi zaczepami (12), stanowiącymi wraz z rowkami (16) segmentów kołnierza korpusu (1) oraz ze sprężystym pierścieniem (15) złącze zatrzaskowe.

* * *

179 229