PL224342B1 - Zawór balansowy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest zawór balansowy, przeznaczony do regulacji i zamykania przepływu w sieciach centralnego ogrzewania, w instalacjach ciepłej i zimnej wody użytkowej, w instalacjach klimatyzacyjnych i chłodniczych. Zawór (1) zaopatrzony jest w korpus (2), posiadający dwa króćce, wlotowy (3) i wylotowy (4), zamykany pokrywą (12). W korpusie (2) osadzone jest gniazdo (5) zamykane grzybem (6), zamocowanym na trzpieniu (7), który to trzpień (7) osadzony jest w dławnicy (9), umieszczonej w pokrywie (12). Na zewnątrz pokrywy (12) znajduje się pokrętło (10), połączone śrubą (11) z trzpieniem (7). Zawór (1) wyposażony jest w elementy uszczelniające (19), przy czym grzyb (6) połączony jest z pierścieniem regulacyjnym (13). Korpus (2) oraz pokrywa (12) wykonane są z tworzywa sztucznego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór balansowy.

Zawory balansowe przeznaczone są do regulacji i zamykania przepływu w sieciach centralnego ogrzewania, w instalacjach ciepłej i zimnej wody użytkowej, w instalacjach klimatyzacyjnych i chłodniczych.

Znany jest zawór regulacyjny grzybkowy składający się z kadłuba zamykanego pokrywą, z którego gniazdem współpracuje odpowiednio profilowany grzyb osadzony na trzpieniu.

Trzpień zakończony jest pokrętłem i prowadzony w części gwintowanej w pokrywie, w której jest jednocześnie uszczelniony. Zawór zaopatrzony jest w skale we wskazujące położenie grzyba względem gniazda. Zazwyczaj skale przedstawiają ilość obrotów trzpienia od stanu pełnego zamknięcia oraz podział jednego obrotu.

Ważnym zagadnieniem w konstrukcji zaworu regulacyjnego jest uzyskanie powtarzalności założonego stopnia otwarcia zaworu, tak by konstrukcja zaworu pozwalała w razie potrzeby zamknąć zawór, a otwarcie było możliwe jedynie do założonej wcześniej wartości nastawy.

Znane zawory balansowe zaopatrzone są w grzyb wykonany z metalu. Z metalu wykonane są również elementy zaworu takie jak korpus z króćcami wlotowym i wylotowym oraz pokrywa. Najczęściej jest to żeliwo lub stopy metali kolorowych. Wykonane z tych materiałów elementy zaworu balansowego wymagają precyzyjnej obróbki mechanicznej. Zawory takie są jednocześnie drogie w wykonaniu, zarówno ze względu na koszt materiału, zwłaszcza metali kolorowych, jak i koszt obróbki związany najpierw z odlewaniem wyrobu, a następnie z jego obróbką mechaniczną.

Z polskiego opisu wynalazku PL 215 630 B1 znany jest zawór balansowy zaopatrzony jest w korpus posiadający dwa króćce. W korpusie osadzone jest gniazdo zamykane grzybem zamocowanym na trzpieniu, który to trzpień osadzony jest w dławnicy. Na zewnątrz dławicy znajduje się połączone z trzpieniem pokrętło. Zawór charakteryzuje się tym, że grzyb wykonany jest z tworzywa sztucznego i połączony jest z pierścieniem regulacyjnym, który wykonany jest z tworzywa sztucznego. Pozostałe elementy tego zaworu między innymi korpus i pokrywa wykonane są z metalu.

Z polskiego opisu wzoru użytkowego PL 66 251 Y znany jest zespół grzyba zaworu balansowego zaopatrzonego w korpus i posiadającego króciec wejściowy i wyjściowy, przy czym w korpusie osadzone jest gniazdo zamykające a grzyb zamocowany jest na trzpieniu, Trzpień osadzony jest w dławnicy, na zewnątrz której znajduje się połączone z trzpieniem pokrętło. Grzyb wykonany jest z tworzywa sztucznego, a pozostałe elementy tego zaworu między innymi korpus i pokrywa wykonane są z metalu.

Wykonane z metalu zawory są bardzo wrażliwe na dokładność wykonania i w przypadku nawet drobnych wad wymiarowych potrafią powodować nieszczelności w miejscu styku z gniazdem i dlatego w tego typu zaworach wyposażonych w metalowe grzyby należy stosować dodatkowe rozwiązania poprawiające szczelność pomiędzy gniazdem i zaworem polegające na przykład na elastycznym zawieszeniu grzyba.

Zawór balansowy, według wynalazku, zaopatrzony jest w korpus, posiadający dwa króćce wlotowy i wylotowy, zamykany pokrywą. W korpusie osadzone jest gniazdo zamykane grzybem zamocowanym na trzpieniu. Trzpień osadzony jest w dławnicy umieszczonej w pokrywie, na zewnątrz której znajduje się pokrętło połączone śrubą z trzpieniem, a zawór wyposażony jest w elementy uszczelniające, przy czym grzyb połączony jest z pierścieniem regulacyjnym. Korpus oraz pokrywa wykonane są z tworzywa sztucznego, korzystnie z polisulfonu albo z polisulfonu fenylu albo z polifluorku winylidenu albo z politermoimidu.

Korzystnie jest, kiedy grzyb oraz połączony z nim pierścień regulacyjny wykonane są z tworzywa sztucznego, korzystnie z polisulfonu albo z polisulfonu fenylu albo z polifluorku winylidenu albo z politermoimidu.

Korzystnie jest kiedy grzyb i pierścień regulacyjny połączone są za pomocą połączenia gwintowanego, a pomiędzy grzybem i pierścieniem regulacyjnym umieszczona jest uszczelka grzyba, korzystnie wykonana jest z kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego, albo z kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego, albo z kauczuku fluorowego, albo z policzterofluoroetylenu.

Korzystnie jest, kiedy gwint połączenia gwintowanego wykonany jest zarówno w grzybie jak i w pierścieniu regulacyjnym.

Korzystnie jest, kiedy połączenie gwintowane pomiędzy grzybem i pierścieniem regulacyjnym zabezpieczone jest wkrętem samogwintującym.

PL 224 342 B1

Korzystnie jest, kiedy korpus, pokrywa, grzyb i pierścień regulacyjny wykonane są metodą wtrysku.

Korzystnie jest, kiedy trzpień i ogranicznik otwarcia wykonane są z tworzywa sztucznego, korzystnie z polisulfonu albo z polisulfonu fenylu albo z polifluorku winylidenu albo z politermoimidu albo z polisiarczku fenylu.

Korzystnie jest, kiedy pokrętło posiada podziałkę pełnych i dziesiętnych części obrotu i wykonane jest z tworzywa sztucznego, korzystnie z poliamidu, albo z kopolimeru akrylonitrylo-butadienowo-styrenowego.

Korzystnie jest, kiedy pokrętło przykręcone jest do trzpienia śrubą wykonaną z tworzywa sztucznego, korzystnie z polisulfonu albo z polisulfonu fenylu albo z polisiarczku fenylu albo z polifluorku winylidenu albo z politermoimidu.

Korzystnie jest, kiedy korpus zaopatrzony jest w zwężkę Venturiego.

Korzystnie jest, kiedy zwężka Venturiego wykonana jest z tworzywa sztucznego, korzystnie z polisulfonu albo z polisulfonu fenylu albo z polisiarczku fenylu albo z polifluorku winylidenu albo z politermoimidu.

Korzystnie jest, kiedy korpus zaopatrzony jest w króćce pomiarowe i zaworki pomiarowe umieszczone po stronie wlotowej oraz w króciec dodatkowy umieszczony po stronie wylotowej.

Korzystnie jest, kiedy zaworki wykonane są z tworzywa sztucznego, korzystnie z polisulfonu albo z polisulfonu fenylu albo z polisiarczku fenylu albo z polifluorku winylidenu albo z politermoimidu.

Korzystnie jest, kiedy oś króćca dodatkowego i osie króćców pomiarowych leżą w jednej płaszczyźnie.

Korzystnie jest, kiedy elementy uszczelniające stanowią pierścienie uszczelniające typu o-ring.

Korzystnie jest, kiedy elementy uszczelniające wykonane są z kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego albo z kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego albo wykonane są z kauczuku fluorowego.

Korzystnie jest, kiedy trzpień, ogranicznik otwarcia, pokrętło i śruba wykonane są metodą wtrysku.

Przedmiot wynalazku pokazano w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zawór w przekroju osiowym.

Jak pokazano na rysunku na fig. 1 zawór balansowy 1 posiada korpus 2 zaopatrzony w dwa króćcie, króciec wlotowy 3 i króciec wylotowy 4. Korpus zamykany jest pokrywą 12 połączoną z korpusem 2 zaworu 1 połączeniem gwintowym. W korpusie 2 osadzone jest gniazdo 5 zamykane grzybem 6 zamocowanym na trzpieniu 7. Do grzyba 6 mocowany jest pierścień regulacyjny 13 z pośrednictwem uszczelki 14.

Korpus 2 zaworu 1 wykonane są z tworzywa sztucznego konstrukcyjnego jakie, w tym przypadku realizacji wynalazku, stanowi polisulfon, będący polimerem zawierającym ugrupowanie -SO2i pierścień aromatyczny w łańcuchu głównym. Zarówno korpus 2 jak i pokrywa 12 wykonane są metodą wtrysku, a obróbce mechanicznej podlegają jedynie niektóre powierzchnie na przykład te gdzie osadzone są uszczelki albo gdzie niezbędny jest gwint dla zrealizowania połączenia gwintowanego. Nieoczekiwanie okazało się, że tworzywa sztuczne, a w tym polisulfon odznacza się dobrymi własnościami technicznymi dla wykonania z niego zarówno korpusu 2 jak i pokrywy 12, ponieważ po wykonaniu metodą wtrysku tych elementów łatwo poddaje się obróbce mechanicznej i zachowuje parametry wymiarowe zapewniając szczelność i trwałość zaworu. Szczególnie istotne jest w tym przypadku wykonanie w korpusie 2 gniazda 5, z którym współpracuje grzyb 6 i połączony z nim za pośrednictwem uszczelki 14 pierścień regulacyjny 13.

Oczywiście zarówno korpus 2 jak i pokrywa 12 mogą być wykonane z innych tworzyw sztucznych spełniających wymagania zarówno pod względem wytrzymałości, stałości parametrów wymiarowych jaki i trwałości.

W innych przekładach realizacji do wykonania zarówno korpusu 2 jak i pokrywy 12 zastosowano polisulfon fenylu, polifluorek winylidenu i politermoimid. Te tworzywa wykazują odpowiednie własności mechaniczne.

Wewnątrz trzpienia 7 umieszczony jest ogranicznik otwarcia 8 zatrzymujący ruch otwarcia grzyba 6. Trzpień osadzony jest w dławicy 9 i zakończony jest po przeciwnej stronie grzyba 6 pokrętłem 10 służącym do otwierania i zamykania zaworu 1. Grzyb 6 wraz z trzpieniem 7 i dławicą 9 osadzony jest w pokrywie 12 zamykającej otwór nad gniazdem 5 w korpusie 2 zaworu 1.

Grzyb 6 oraz pierścień regulacyjny 13 wykonane są z tworzywa sztucznego konstrukcyjnego.

W tym przypadku realizacji wynalazku tworzywa sztuczne z jakiego wykonany jest grzyb 6 oraz pierścień regulacyjny 13 stanowi polisulfon, będący polimerem zawierającym ugrupowanie -SO24

PL 224 342 B1 i pierścień aromatyczny w łańcuchu głównym. Zarówno grzyb 6 oraz pierścień regulacyjny 13 wykonane są metodą wtrysku a obróbce mechanicznej podlegają zasadniczo te powierzchnie gdzie osadzona jest uszczelka na przykład uszczelka, gdzie grzyb 6 współpracuje z gniazdem 5 albo gdzie niezbędny jest gwint dla zrealizowania połączenia gwintowanego.

Podobnie jak w przypadku korpusu 2 i pokrywy 12 grzyb 6 oraz pierścień regulacyjny 13 mogą być wykonane w innych przykładach realizacji wynalazku z innego tworzywa sztucznego takiego jak: polisulfon fenylu, polifluorek winylidenu i politermoimid. Te tworzywa wykazują odpowiednie własności mechaniczne.

Grzyb 6 jest połączony z pierścieniem regulacyjnym 13 od strony gniazda 5 zaworu 1. Połączenie grzyba 6 z pierścieniem regulacyjnym 13 jest połączeniem gwintowanym, przy czym na grzybie 6 wykonany jest gwint zewnętrzny, a w pierścieniu regulacyjnym 13 gwint wewnętrzny. Pomiędzy grzybem 6 a pierścieniem regulacyjnym 13 umieszczona jest uszczelka 14 grzyba 6 płaska w przekroju i osadzona z jednej strony na powierzchni pierścienia regulacyjnego 13, a z drugiej na czołowej powierzchni grzyba 6. Podczas łączenia grzyba 6 z pierścieniem regulacyjnym 13 na połączeniu gwintowanym położenie uszczelki 14 grzyba 6 ulega ustaleniu. Po połączeniu grzyba 6 z pierścieniem regulacyjnym 13 połączenie gwintowane jest blokowane poprzez wkręcenie wkręta samogwintującego (niepokazany).

Uszczelka 13 grzyba 6, w tym przypadku realizacji wynalazku, jest wykonana z kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego jednak w innych przykładach realizacji można wykorzystać takie materiały jak: kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy, kauczuk fluorowy albo policztero-fluoroetylen.

Również trzpień 7 i umieszczony w nim ogranicznik otwarcia 8 wykonane są z tworzywa sztucznego. W tym przykładzie realizacji wynalazku tym tworzywem, z którego wykonane są zarówno trzpień 7 jak i ogranicznik otwarcia 8, jest polisulfon. Jednak również w tym przypadku mogą być zastosowane inne tworzywa o podobnych własnościach takie jak: polisulfon fenylu, polifluorek winylidenu, politermoimid czy polisiarczek fenylu.

Pokrętło 10 posiada podziałkę pełnych i dziesiątych części obrotu i wykonane jest z tworzywa sztucznego, przy czym w tym przykładzie realizacji tym tworzywem jest poliamid ale w innych przykładach można wykorzystać inne tworzywa takie jak na przykład kopolimer akrylonitrylo-butadienowo-styrenowy.

Śruba 11, którą pokrętło 10 przykręcone jest do trzpienia 7 wykonana jest z tworzywa sztucznego, którym w tym przykładzie jest polisulfon. Innymi tworzywami sztucznymi, z których może być wykonana śruba 11 są polisulfon fenylu, polisiarczek fenylu, polifluorek winylidenu albo polieteroimid.

Korpus 2 zaworu 1 od strony króćca wlotowego 3 zaopatrzony jest w zwężkę Venturiego 15 przeznaczoną do pomiaru ciśnień w wybranych punktach zaworu 1 i określenia aktualnego przepływu czynnika wewnątrz zaworu 1.

Zwężka Venturiego 15 wykonana jest z tworzywa sztucznego, którym, w tym przykładzie wykonania, jest polisulfon. W innych przykładach realizacji wynalazku zwężka Venturiego 15 może być wykonana z: polisulfonu fenylu, polisiarczku fenylu, polifluorku winylidenu albo z polieteroimidu.

Korpus 2 zaworu 1 od strony króćca wlotowego 3 zaopatrzony jest również w króćce pomiarowe 16, w których osadzone są zaworki pomiarowe 17 współpracujące ze zwężką Venturiego 15. Korpus 2 zaworu 1 od strony króćca wylotowego 4 zaopatrzony jest w króciec dodatkowy 18.

Zaworki pomiarowe 17 wykonane są z tworzywa sztucznego. W tym przykładzie wykonania zaworki pomiarowe 17 wykonane są z polisulfonu, jednak w innych przykładach realizacji mogą być one wykonane z: polisulfonu fenylu, polisiarczku fenylu, polifluorku winylidenu albo z polieteroimidu.

Zawór 1 w miejscach tego wymagających, a w szczególności na połączeniach lub miejscach styku poszczególnych elementów, wyposażony jest w elementy uszczelniające 19, które w tym przykładzie realizacji stanowią pierścienia uszczelniające typu O-ring. Elementy uszczelniające 19 w tym przykładzie wykonania wykonane są z kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego jednak w innych przykładach realizacji można wykorzystać takie materiały jak: kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy albo kauczuk fluorowy.

Jest oczywiste, że wynalazek może być zrealizowany w wielu różnych wykonaniach bez odchodzenia od jego zasadniczej istoty a więc również w takim układzie, kiedy korpus 2 i pokrywa 12 wykonane są z tworzywa sztucznego, a pozostałe elementy albo wybrane elementy wykonane są z metalu.

Wykonanie zaworu 1 balansowego według wynalazku pozwala na osiągnięcie kilku celów jednocześnie. Przyczynia się do zmniejszenia kosztów produkcji, poprawia odporność na korozję elementów składowych zaworu 1, a jednocześnie ze względu na właściwości materiału z jakiego wykoPL 224 342 B1 nany jest grzyb 6 i pierścień regulacyjny 13, pozwala na samoregulację dopasowania grzyba 6 z pierścieniem regulacyjnym 13 do gniazda zaworu 5 wynikającą z elastyczności tworzywa sztucznego. Umożliwia przy tym płynną i bardzo precyzyjną regulację parametrów przepływu.

Claims (7)

1. Zawór balansowy zaopatrzony w korpus, posiadający dwa króćce wlotowy i wylotowy, zamykany pokrywą, w którym osadzone jest gniazdo zamykane grzybem zamocowanym na trzpieniu, który to trzpień osadzony jest w dławnicy umieszczonej w pokrywie, na zewnątrz której znajduje się pokrętło połączone śrubą z trzpieniem, a zawór wyposażony jest w elementy uszczelniające, przy czym grzyb połączony jest z pierścieniem regulacyjnym, znamienny tym, że korpus (2) oraz pokrywa (12) wykonane są z tworzywa sztucznego.

2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (2) oraz pokrywa (12) wykonane są z polisulfonu.

3. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (2) oraz pokrywa (12) wykonane są z polisulfonu fenylu.

4. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (2) oraz pokrywa (12) wykonane są z polifluorku winylidenu.

5. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (2) oraz pokrywa (12) wykonane są z politermoimidu.

6. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że grzyb (6) oraz połączony z nim pierścień regulacyjny (13) wykonane są z tworzywa sztucznego.

7. Zawór według zastrz. 6, znamienny tym, że grzyb (6) oraz połączony z nim pierścień regulacyjny (13) wykonane są z polisulfonu.