PL184565B1

PL184565B1 - Zawór grzejnika

Info

Publication number: PL184565B1
Application number: PL97333235A
Authority: PL
Inventors: Larsen@Arne@B; Larsen@Hans@E
Original assignee: Danfoss As
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 2002-11-29
Also published as: ATE241773T1; CZ293289B6; DE19643990C1; PL184837B1; UA46127C2; WO1998019089A1; EP0934482B1; EP0934482A1; CN1235660A; CN1104579C; RU2177097C2; AU4862697A; PL333235A1; CZ155199A3

Abstract

1. Zawór grzejnika zawierajacy korpus, element zamykajacy, posiadajacy mozliwosc przemieszczen osiowych do i od loza zaworu oraz popychacz z mozli woscia przemieszczania osiowego, wyprowadzony na zewnatrz zaworu poprzez wylot w korpusie, który jest uszczelniony wokól wylotu uszczelka znajdujaca sie w korpusie i otaczajaca popychacz, znamienny tym, ze jego konstrukcja posiada mozliwosc umieszczenia dodatkowej uszczelki (16) w przestrzeni (12) ota- czajacej popychacz (8) i znajdujacej sie wewnatrz kor- pusu (2), przy czym przestrzen (12) jest otwarta na zewnatrz korpusu (2), a korpus (2) ma wystep (14, 36, 37, 43), majacy powierzchnie, której czesc jest prosto- padla do kierunku osiowego (6), dla zablokowania oprawki (17, 31, 40) dodatkowej uszczelki (16). Fig. 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór grzejnika zawierający korpus, element zamykający, posiadający możliwość przemieszczeń osiowych do i od łoża zaworu oraz popychacz z możliwością przemieszczania osiowego, wyprowadzony na zewnątrz zaworu poprzez wylot w korpusie, który jest uszczelniony wokół wylotu uszczelką znajdującą się w korpusie i otaczającą popychacz.

184 565

Zawór tego typu winien umożliwiać regulacje zewnętrzną na przykład za pomocą elementu termostatycznego bądź innego elementu regulującego. Z tego względu popychaczjest wysunięty na zewnątrz zaworu. Popychacz jest albo trwale połączony z elementem zamykającym bądź przylega do niego. Na element zamykający działa zwykle, sprężyna w kierunku otwierającym zawór.

Wylot w korpusie, z którego wystaje popychacz jest często słabym punktem zaworu. W przypadku uszkodzenia uszczelki woda może przedostawać się na zewnątrz zaworu.

Ze szwajcarskiego opisu patentowego CH 608 286 znany jest zawór, w obudowie którego znajdują, się dwie uszczelki typu O-ring, umieszczone jedna nad drugą pomiędzy popychaczem a korpusem. Kiedy jedna z uszczelek ulegnie uszkodzeniu druga w dalszym ciągu zapobiega wyciekom wody.

Stosowanie dwóch uszczelekjestjednak kosztowne ze względów konstrukcyjnych i zwiększa koszt produkcji zaworu. Z kolei stosowanie jednej uszczelki wymusza konieczność jej umieszczenia sposób umożliwiający łatwą wymianę, co wymaga dodatkowych operacji, które zwiększają koszt produkcji zaworu. Z drugiej strony wymiana pierścienia uszczelniającego jest także raczej kosztowna i dlatego powinno się jej unikać. Pierścień taki wymaga także dostępu z zewnątrz.

Celem wynalazku jest konstrukcja zaworu taniego w produkcji i stwarzającego mniej kłopotów przy wystąpieniu wycieku.

Istotą wynalazkujest zawór grzejnika, który posiada możliwość umieszczenia dodatkowej uszczelki w przestrzeni otaczającej popychacz i znajdującej się wewnątrz korpusu, przy czym przestrzeń tajest otwarta na zewnątrz korpusu, a korpus ma występ, mający powierzchnię, której częśćjest prostopadłądo kierunku osiowego, dla zablokowania oprawki dodatkowej uszczelki.

Zastosowano tu dwa rozwiązania, umożliwiające szybkie i łatwe zamocowanie dodatkowej uszczelki kiedy zawór zaczyna „cieknąć” tak, że woda wycieka wzdłuż popychacza. Po pierwsze zastosowano otwartą na zewnątrz przestrzeń w której można umieścić dodatkową uszczelkę. Dzięki temu jest ona umieszczana we właściwej pozycji. Po drugie konstrukcja korpusu umożliwia zamocowanie oprawki dodatkowej uszczelki. Oprawka ta utrzymuje dodatkową uszczelkę w swej pozycji także wtedy, kiedy działa na nią ciśnienie wypychanej, wyciekającej cieczy.

W przypadku, kiedy dojdzie do wycieku zawór można uszczelnić z zewnątrz bez dodatkowego demontażu i ponownego montażu na grzejniku. Prostopadła do kierunku osiowego część występu osiowego umożliwia zabezpieczenie oprawki dodatkowej uszczelki w korpusie tak, że nie może ona zostać wypchnięta. Natychmiast po przesunięciu oprawki osiąga się stabilne warunki mocowania.

Dzięki zastosowaniu tylko jednej uszczelki konstrukcja zaworu według wynalazku jest bardzo prosta. Dodatkowa uszczelka może być umieszczona w zaworze tylko w przypadku wycieku, a ponieważ zawory, które pozostaną szczelne w trakcie swej pracy nie będą wymagać dodatkowych operacji, statystycznie koszty całkowite będą także znacznie niższe. Jeżeli nowa uszczelka będzie przeciekać można do niej łatwo dotrzeć z zewnątrz i wymienić.

W korzystnej konstrukcji zaworu grzejnika według wynalazku w korpusie zewnętrznym zaworu znajduje się, wychodzący na zewnątrz, korpus wkładkowy, w którego części wystającej znajduje się występ.

Umożliwia to lepszy dostęp do miejsca mocowania dodatkowej uszczelki. Jeśli oprawki nie można włożyć z tej samej strony co dodatkowej uszczelki lecz z kierunku nachylonego o 90°, umieszczenie dodatkowej uszczelki w korpusie wkładkowym ułatwia mocowanie oprawki ponieważ korpus wkładkowy posiada w tym miejscu mniejszą średnicę i odległość przesunięcia oprawki w korpusie jest mniejsza.

Szczególnie korzystne jest aby w zaworze według wynalazku oprawka posiadała formę układu sworzni, mocowanego w odpowiednich kanałach wystającej części korpusu wkładkowego.

184 565

Wsunięcie układu sworzni to znaczy jednego lub więcej sworzni w poprzek kierunku osiowego korpusu wymaga bardzo niewiele wysiłku. Dodatkowa uszczelkajest przez to zablokowana w korpusie. Sworznie tworzące oprawkę mogą być ząbkowane aby utrudnić wysunięcie oprawki, mogą też być mocowane w korpusie na wcisk.

W powyższej konstrukcji zaworu według wynalazku dogodne jest wykonanie oprawki w formie U-kształtnego sworznia rozłącznego.

Oba sworznie oprawki można wówczas mocować jednocześnie. Kształt litery U zapewnia, że sworznie nie zostanąnadmiernie wciśnięte ponieważ ich poprzeczka spocznie na korpusie zapobiegając ich dalszemu wciskaniu. Ponadto dwa sworznie są zupełnie wystarczające do zamocowania dodatkowej uszczelki.

Korzystne jest, kiedy w zaworze według wynalazku pomiędzy układem sworzni a dodatkową uszczelką znajduje się dysk zabezpieczający.

Siły wywierane na uszczelkę przez oprawkę są przez to wyrównane.

W alternatywnej konstrukcji zaworu według wynalazku oprawka ma formę dysku, mającego zewnętrzne występy, a korpus posiada wewnętrzny występ, w którego pierwszym przekroju znajduje pierwszy wykrój biegnący w kierunku osiowym, a w drugim przekroju znajduje się drugi wykrój rozszerzający się w poprzek drugiego przekroju i przynajmniej częściowo osłonięty w kierunku osiowym.

Zewnętrzne występy dysku mającego w swym środku otwór na popychacz sąumieszczone w pierwszym wykroju. Dysk przesuwa się w kierunku dodatkowej uszczelki w kierunku osiowym aż do osiągnięcia pewnej głębokości wsunięcia, przy której występy dysku znajdą się poniżej osłony drugiego wykroju, po czym dysk przekręca się osiągając mocowanie dysku w korpusie za pomocąpewnego rodzaju zatrzasku, przy czym dysk wspiera dodatkowąuszczelkę. W konstrukcji tej nie jest wymagany dodatkowy pierścień zabezpieczający ponieważ wystarczający jest sam dysk oprawki. Na dysku oprawki można zastosować środki umożliwiające przekręcenie dysku po jego wciśnięciu takie jak np. otwory. Podobnie jak inne oprawki dodatkowej uszczelki dysk będzie wyciskany na zewnątrz siłą sprężystości dodatkowej uszczelki, przez co będzie utrzymywał swojąpozycję w korpusie. Taka konstrukcjajest szczególnie korzystna w ograniczonych przestrzeniach, gdzie dostęp do zaworu możliwy jest jedynie w kierunku osiowym.

W trzeciej konstrukcji zaworu według wynalazku oprawka ma formę pierścienia z sekcjami wysuniętymi promieniście na zewnątrz.

W takim wypadku w korpusie musi znajdować się odpowiedni wykrój. Pierścień może zostać po prostu wciśnięty na dodatkowąuszczelkę i zaskoczyć za wykrój w korpusie. Jest to w istocie najprostsze mocowanie oprawki. W takim przypadku przestrzeń wymagana do zamocowania oprawki jest bardzo mała. Wymagane jest jedynie osiowe przesunięcie oprawki.

W czwartej konstrukcji zaworu według wynalazku oprawka ma formę pierścienia sprężystego.

W celu zamocowania pierścień jest ściskany, przez co zmniejsza swoją średnicę. Po osiągnięciu wykroju pierścień rozpręża się. Również w takiej konstrukcji wymagany jest wyłącznie dostęp osiowy. W takiej konstrukcji możliwe jest przy tym wykorzystanie elementów powszechnie dostępnych na rynku.

W innej, korzystnej konstrukcji zaworu według wynalazku fragment korpusu jest sprężysty, a oprawka ma formę płytki zaskakującej za ten fragment korpusu.

Płytka oprawki jest mocowana osiowo, zaskakując za sprężysty fragment korpusu.

W zaworze według wynalazku dogodne jest przy tym mocowanie dodatkowej uszczelki do oprawki za pomocą termo-wnażliwego przylepca.

Ułatwia to mocowanie gdyż dodatkowa uszczelka wraz z oprawką mogą być mocowane łącznie. W trakcie pracy zaworu kiedy zawór stanie się gorący przylepiec rozpuści się, przez co dysk oddzieli się od dodatkowej uszczelki.

W zaworze grzejnika według wynalazku korzystne jest kiedy dodatkowa uszczelka jest uszczelką typu O-ring.

184 565

Uszczelki takie nazywa się również uszczelkami strunowymi. Są one łatwe w montażu i można zapewnić względnie szczelne mocowanie uszczelki wokół popychacza.

W dogodnej konstrukcji zaworu według wynalazku u zewnętrznego końca wylotu w korpusie znajduje się przestrzeń smarownicza otwarta w kierunku zewnętrznym.

Przestrzeń smarownicza może być wypełniona smarem stałym bądź innym odpowiednim. Smar ten jest również dostępny podczas mocowania dodatkowej uszczelki. W takim wypadku służy on smarowaniu popychacza, minimalizując wpływ sił tarcia na uszczelkę. Szczególnie korzystne jest wypełnienie komory smarowniczej, czy to po raz pierwszy czy to po raz kolejny, na krótko przed zamocowaniem dodatkowej uszczelki celem polepszenia ruchu popychacza względem dodatkowej uszczelki. Konstrukcja ta zapobiega pojawieniu się dużych sił działających podczas mocowania dodatkowej uszczelki.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony bliżej w korzystnych przykładach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój przez zawór grzejnika, fig. 2 przedstawia schematyczną prezentację elementów zaworu grzejnika wraz ze specjalnym narzędziem mocującym dodatkową uszczelkę w widoku z trzech stron i w przekroju częściowym, fig. 3 przedstawia inną formę oprawki dodatkowej uszczelki oraz sposób jej mocowania, fig. 4 przedstawia kolejnąformę oprawki dodatkowej uszczelki oraz sposóbjej mocowania, fig. 5 przedstawiajeszcze jedną formę oprawki dodatkowej uszczelki wraz ze sposobem jej mocowania.

Jak przedstawiono na rysunku fig. 1 zawór grzejnika 1 posiada korpus składający się z korpusu wkładkowego 2 i korpusu zewnętrznego 3. W korpusie zaworu znajdują się łoże zaworu 4 i element zamykający 5 posiadający możliwość przemieszczeń osiowych w kierunku osiowym 6, do i od łoża zaworu 4. Ruch od łoża zaworu 4 odbywa się pod działaniem sprężyny 7, podczas gdy ruch w kierunku łoża zaworu odbywa się pod działaniem siły wywieranej przez popychacz 8 wyprowadzony przez wylot 9 w korpusie wkładkowym 2.

Wylot 9 jest uszczelniony za pomocąuszczelki 10 typu O-ri.ng znajdującej się w wewnętrznej części 11 korpusu zaworu. Uszczelka 10 przylega ściśle do popychacza 8. Kiedy ciśnienie wody wewnątrz korpusu zaworu 2 i 3 rośnie uszczelka 10 dociska zarówno do popychacza 8 jak i od wewnątrz do korpusu wkładkowego 2 uszczelniając tym samym wylot 9.

Podczas pracy zaworu, po licznych ruchach popychacza 8 może dojść do wycieków, na przykład w miejscach zużycia uszczelki 10. W takim przypadku woda lub inna ciecz grzewcza będzie wydostawać się na zewnątrz wzdłuż popychacza 8, poprzez wylot 9.

Aby temu zapobiec w zaworach grzejników według wynalazku zastosowano opisane poniżej środki zaradcze.

Wokół popychacza 8, w korpusie wkładkowym 2 znajduje się otwarta na zewnątrz przestrzeń 12 ograniczona ściankami korpusu wkładkowego 2. Korpus wkładkowy 2 posiada część wystającą 13, wysuniętą ponad zewnętrzną część korpusu zewnętrznego 3, w której znaadują się kanały 14. Zadanie tych kanałów objaśniono na rysunku fig. 2.

Między przestrzenią 12 a wylotem 9 znajduje się ponadto komora smarownicza 15, w której można umieścić dowolny smar na przykład smar stały. Ruch popychacza 8 w kierunku osiowym 6 powoduje przyleganie drobin smaru do popychacza 8 tak, że uszczelka 10 jest narażona na minimalne tarcie.

Popychaczem 8 można sterować z zewnątrz w powszechnie znany sposób na przykład za pomocą elementu termostatycznego.

Jeżeli w zaworze grzejnika 1 dojdzie do wycieku, w przestrzeni 12 można umieścić dodatkową uszczelkę 16, jak pokazano na rysunku fig. 2a i fig. 2b. Aby zapobiec wyciśnięciu dodatkowej uszczelki 16 z przestrzeni 12 na skutek działania siły osiowej wywołanej na przykład tarciem popychacza 8 bądź ciśnieniem wyciekającej wody, w kanały 14 wsuwa się oprawkę 17 na dodatkową uszczelkę 16. Jak pokazano na rysunku fig. 2c oprawka 17 może posiadać formę U-kształtnego układu sworzni jaki zapewnia na przykład układ dwóch równoległych sworzni 18 i 19 połączonych ze sobąpoprzeczką20. W tym przypadku oprawka 17 posiada formę U-kształtnego sworznia rozłącznego. Przed założeniem, na dolnej powierzchni dodatkowej uszczelki 16 można umieścić nie pokazany na rysunku zapas smaru, na przykład niewielką ilość smaru stałego.

184 565

W zaworze według wynalazku nie jest konieczne aby kanały 14 posiadały okrągły przekrój, nie jest również konieczne aby sworznie 18 i 19 były okrągłe. Nie jest nawet istotne, czy kształty przekrojów sworzni 18 i 19 oprawki 17 pokrywają się z kształtem przekrojów kanałów 14. Wymaga się jedynie aby sworznie 18 i 19 oprawki 17 wpasowały się w kanały 14 i miały odpowiednie podparcie w kierunku osiowym 6. Dzięki temu dodatkowa uszczelka 16 jest zabezpieczona poprzez ruch oprawki 17 w kierunku prostopadłym do kierunku osiowego.

Na rysunku fig. 3 przedstawiono kolejną zmodyfikowaną konstrukcję oprawki. Jak przedstawiono na rysunku fig. 3d oprawka do zabezpieczania dodatkowej uszczelki ma w tym przykładzie wykonania formę dysku 31 posiadającego przynajmniej dwa występy 32. Rysunek fig. 3b przedstawia przestrzeń 12 w przekroju A-A, a rysunek fig. 3c w przekroju B-B zaznaczonych na rysunku fig. 3a. Dysk 31 posiada w środku otwór 33, przez który przechodzi popychacz 8. Na pierścieniu dysku znajduje się kilka otworów 34 umożliwiających obrót dysku. Dodatkową uszczelkę można przykleić do dysku 31 za pomocą termo-wrażliwego przylepca celem ułatwienia jej mocowania. Podczas pracy zaworu grzejnika, kiedy zawór stanie się gorący przylepiec rozpuści się a dysk oddzieli się od dodatkowej uszczelki zabezpieczając jedynie jej pozycję osiową.

Porównanie rysunków fig. 3b i fig. 3d pokazuje, że dysk 31 wpasowuje się w zmodyfikowaną wkładkę 35 posiadającą z tego powodu taki sam przekrój wewnętrzny jak dysk 31. Jak widać korpus wkładkowy 35 posiada nacięcia w kształcie wykrojów w kierunku osiowym, po jednym dla każdego występu 32 dysku 31. Dzięki temu dysk 31 można umieścić w korpusie wkładkowym 35 w określonej pozycji kątowej, a następnie wsunąć w kierunku przestrzeni 12. Po osiągnięciu określonej głębokości wycięcia 36 przechodzą w wycięcia 37 biegnące w kierunku osiowym i przynajmniej częściowo ograniczone w tym kierunku na przykład przez fragment 38 korpusu wldłai- kowego 35. Następnie dysk 31 obraca się i pozostawia w tej pozycji. W tej konstrukcji zaworu dodatkowy dysk zabezpieczający może zostać pominięty ponieważ uszczelka jest utrzymywana w swej pozycji przez dysk 31.

W konstrukcji zaworu przedstawionej na rysunku fig. 4 dodatkowa uszczelka 16 jest utrzymywana w swej pozycji za pomocą oprawki 40, posiadającej sekcje 41 oddalone promieniście na zewnątrz, oraz pierścienia zabezpieczającego 24 stanowiącego podkładkę. W tym celu zmodyfikowany korpus wkładkowy 42 posiada odpowiednie nacięcia 43. Dzięki temu mocowanie dodatkowej uszczelki 16 jest bardzo proste i odbywa się poprzez wciśnięcie dodatkowej uszczelki 16, pierścienia zabezpieczającego 24 i oprawki 40 w kierunku osiowym do momentu, w którym sprężyste sekcje 41 zaskoczą poza nacięcia 43.

Na rysunku fig. 5 pokazano inną konstrukcję zaworu, w której oprawka ma formę sprężystego pierścienia 44. Przekrój przedstawiony na rysunku fig. 5a odpowiada przekrojowi przedstawionemu na rysunku fig. 5c, lecz jako udogodnienie wprowadzono tu wykrój 45, w który można wsunąć występy 46 sprężystego pierścienia 44. Po dotarciu do występów 43 sprężysty pierścień 44 rozpręża się do zewnątrz a dodatkowa uszczelka 16 jest utrzymywana w zaworze za pośrednictwem pierścienia zabezpieczającego 24.

184 565

b)

Fig.3

1rI^a

c) (A-A) &J6 (B-B)37

d) ;

^Fig.⁴

184 565

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zawór grzejnika zawierający korpus, element zamykający, posiadający możliwość przemieszczeń osiowych do i od łoża zaworu oraz popychacz z możliwością przemieszczania osiowego, wyprowadzony na zewnątrz zaworu poprzez wylot w korpusie, który jest uszczelniony wokół wylotu uszczelką znajdującą się w korpusie i otaczającą popychacz, znamienny tym, że jego konstrukcja posiada możliwość umieszczenia dodatkowej uszczelki (16) w przestrzeni (12) otaczającej popychacz (8) i znajdującej się wewnątrz korpusu (2), przy czym przestrzeń (12) jest otwarta na zewnątrz korpusu (2), a korpus (2) ma występ (14,36,37,43), mający powierzchnię, której część jest prostopadłą do kierunku osiowego (6), dla zablokowania oprawki (17.31,40) dodatkowej uszczelki (16).
2. Zawór grzejnika według zastrz. 1, znamienny tym, że w korpusie zewnętrznym (3) znajduje się, wychodzący na zewnątrz korpus wkładkowy (2), w którego części wystającej znajduje się występ (14, 36,37, 43).
3. Zawór grzejnika według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że oprawka (17) ma formę układu sworzni, mocowanego w odpowiednich kanałach (14) wystającej części (13) korpusu wkładkowego (2).
4. Zawór grzejnika według zastrz. 3, znamienny tym, że układ sworzni ma formę U-kształtnego sworznia rozłącznego.
5. Zawór grzejnika według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że pomiędzy układem sworzni a dodatkową uszczelką (16) znajduje się dysk zabezpieczający (24).
6. Zawór grzejnika według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że oprawka (31) ma formę dysku, mającego zewnętrzne występy (32), a korpus ma wewnętrzny występ (36,37) w którego pierwszym przekroju (36) znajduje pierwszy wykrój biegnący w kierunku osiowym (6), a w drugim przekroju (37) znajduje się drugi wykrój rozszerzający się w poprzek drugiego przekroju (37) i przynajmniej częściowo osłonięty w kierunku osiowym (6).
7. Zawór grzejnika według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że oprawka (40) ma formę pierścienia z sekcjami (41) wysuniętymi promieniście na zewnątrz.
8. Zawór grzejnika według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że oprawka (44) ma formę pierścienia sprężystego.
9. Zawór grzejnika według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że fragment korpusu jest sprężysty, a oprawka ma formę płytki zaskakującej za ten fragment korpusu.
10. Zawór grzejnika według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, znamienny tym, że dodatkowa uszczelka (16) jest mocowana do oprawki (16,40) za pomocą termo-wrażliwego przylepca.
11. Zawór grzejnika według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, znamienny tym, że dodatkowa uszczelka (16) jest uszczelką typu O-ring.
12. Zawór grzejnika według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, znamienny tym, że u zewnętrznego końca wylotu (9) znajduje się przestrzeń smarownicza (15) otwarta w kierunku zewnętrznym.