Pierwszenstwo: 12JY.1966 Szwecja Opublikowano: 10.111.1970 59558 KI. 47gl, 47/02 MKP F 16 k Wol UKD Twórca wynalazku: Tage Magnus Strand Wlasciciel patentu: TageMagnus Strand, Linkóping (Szwecja) and Aktie- bolaget Ifóverken, Bromólla (Szwecja) Zawór do cieczy z urzadzeniem do tlumienia szumu Przedmiotem wynalazku jest zawór do cieczy z urzadzeniem do tlumienia szumu.Woda przeplywajaca przez zawór wylotowy na przyklad przez zwykly kurek w systemie wodnym lub zawór dostarczajacy ja do zbiornika moze stac sie przyczyna wystepowania szumu o wiekszym lub mniejszym nasileniu. Zjawisko to moze stac sie bar¬ dzo uciazliwe dla otoczenia. W ostatnich latach pró¬ bowano zmniejszyc nasilenie wystepowania szumów róznymi metodami. Róznice istniejlace miedzy sze¬ regiem sugerowanych rozwiazan sa spowodowane róznymi punktami widzenia co do zródla tego szu¬ mu. Rozbieznosci te spowodowaly powstanie róznych teorii co do najlepszejl metody rozwiazania tego problemu.Generalna teoria sugeruje, ze szum jest spowo¬ dowany przez strumien wody o duzej energii dyna¬ micznej w momencie jego przeplywu przez sam zawór. Zgodnie z powyzsza teoria usilowano zmniej¬ szyc nasilenie szumu przez zmniejszenie predkosci strumienia wody. Redukcjta szybkosci strumienia wody zostala zrealizowana przez zastosowanie kon¬ strukcji pozwalajacych na szereg odchylen kierunku jego przeplywu. Generalnie biorac, kierunek ten zo¬ stal zmieniony o 180°.Rozwiazania tego typu nie byly jednak w stanie calkowicie wyeliminowac wyzej omawianego zjla- wiska. Proponowano wylozyc szczeline przelotowa zaworu materialem nieczulym na wibracje, takim jak na przyklad naturalna gabka lub guma pian- 30 kowa. W tego typu konstrukcjach glównym celem nie bylo zredukowanie szybkosci przeplywu wody, lecz uzyskanie absorbcji drgan wystepujacych w strumieniu wodnym. Jednakze zadne z powyz¬ szych rozwiazan nie przynioslo zadowalajacych re¬ zultatów.Kiedy woda przeplywa przez szczeline przelotowa zaworu, której przekrój zwieksza sie w kierunku przeplywu cieczy nie jest ona w stanie, w przypad¬ ku gdy szybkosc strumienia jest umiarkowana lub duza wypelnic od razu calego obszaru szczeliny. Jest to zjawisko kawitacja. Szum zaczyna sie nasilac, kie¬ dy przestrzen dodatkowa wypelniona przez ciecz jest zredukowana dzieki zwiekszonemu cisnieniu wyste¬ pujacemu w ponownie zredukowanym przekroju szczeliny.Jest rzecza niemozliwa unikniecie zmian w prze¬ kroju poprzecznym szczeliny. Wynika to z faktu, ze w wiekszosci typów zaworów na przyklad kurkach wodnych, przekróji poprzeczny szczeliny pomiedzy gniazdem i grzybkiem zaworu niie jest dokladnie okreslony, lecz zmienia sie w zaleznosci od pozycji grzybka.Zgodnie z inna konwencjonalna teoria powierzch¬ nia scianek szczeliny przelotowej powinna byc bar¬ dzo gladka, nie chropowata, bowiem w przeciwnym razie mogloby to stac sie przyczyna wystepowania zjawiska burzenia sie cieczy, a przez to powodowac powstawanie nasilenia szumu. 59 5563 Próbowano uzywac gume lub podobny material posiadajacy nieregularna powierzchnie, umieszcza¬ jac do w szczelinie przelotowej o rozbieznych scian- * kach.W takich rozwiazaniach pole przekroju poprzecz¬ nego nie zmienia sie, a nawet jest znacznie zredu¬ kowane, poniewaz zastosowano tam miekki i chro¬ powaty material jako filtr i ciecz .przechodzac przez pory w materiale rozdziela sie na szereg cienkich strumieni przed opuszczeniem zaworu.Takie rozwiazania sa nieskuteczne, poniewaz ich konstrukcja byla oparta na zupelnie róznej, zlej te¬ orii dotyczacej zródla halasu.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych wad i niedogodnosci znanych konstrukcjli zaworów cieczy.Cel ten zostal osiagniety przez taka konstrukcje zaworu cieczy, którego kanal przeplywowy ma ro¬ bocza powierzchnie sukcesywnie zwiekszajaca sie w kierunku przeplywu cieczy, a scianki ograniczaja¬ ce te czesc kanalu przeplywowego zawieraja po¬ wloke zwiekszajaca tarcie przeplywu i hamujaca je¬ go szybkosc^ Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy- . kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia zawór w przekroju osiowym, fig. 2a, 2b, 3, 4 i 5 odmiany wykonania zaworu wedlug fig. 1, fig. 6 — osiowy przekróji rury polaczeniowej do za¬ stosowania jako czesc uzupelniajaca do istniejacych rozwiazan, a fig. 7 — czesciowy przekrój kurka wod¬ nego z zaworem wedlug wynalazku.Korpus 1 zaworu (fig. 1) zaopatrzony jlest w prze¬ wód wlotowy 2 i przewód wylotowy 3 oraz grzybek 5 w ksztalcie kuli. Kanal przeplywowy 4 przechodzi w swojej górnej czesci przez grzybek 5 i przez kor¬ pus 1 zaworu.Korpus 1 wkrecony jest w nagwintowany trzon 6 zawierajacy w swojej górnej czysci poprzeczne wy¬ ciecie 7 dla umieszczenia w nim wkretaka, a w dol¬ nej czesci pólkoliste wglebienie, w które wchodzi grzybek 5.Za pomoca wkretaka daje sie zmieniac polozenie trzonu 6, a tym samym odleglosc pomiedzy grzyb¬ kiem 5 i jemu przeciwlegla powierzchnia co umoz¬ liwia kontrole swiatla przeplywu. Trzon 6 jest usz¬ czelniony pierscieniem 8 wykonanym z gumy lub tworzywa sztucznego. Pólkoliste wglebienie w dol¬ nej czesci trzonu 6 jest pokryte powloka 9 z materia¬ lu szorstkiego, syntetycznego lub gumy.Strumien cieczy przeplywajac przez kanal 4 od¬ chyla sie promieniowo na boki i w dól zmieniajac swój kierunek o 180°. Poniewaz pole przekroju ka¬ nalu przeplywowego zwieksza sie, a zastosowana po¬ wloka 9 zwieksza tarcie przyplywu, szybkosc stru^ mienia cieczy zostaje czesciowo zredukowana, a ciecz przeplywajac dalej przez przewód wylotowy 3 o przekroju poprzecznym znacznie wiekszym od przekroju poprzecznego przewodu wlotowego 2, ob¬ niza jeszcze bardziej swa szybkosc przeplywu, dzie¬ wki czemu zmiana szybkosci przeplywu cieczy zostala osiagnieta bez powstawania zjawiska wystepowania szumu.W odmianie wykonania zaworów przedstawionych na fig. 2a i 2b grzybek 5 zaworu pokryty powloka 9 ma ksztalt stozkowy zamiast ksztaltu sferycznego, 556 4 co powoduje, ze kierunek przeplywajacej cieczy nie zmienia sie o 180° przed jeji wplynieciem do prze"- wodu wylotowego 3. Dzieki obecnosci powloki 9 osiaga sie redukcje w szybkosci przeplywu, przez 5 co zapobiega sie wystepowaniu szumu.W zaworze przedstawionym na fig. 2a scianki po¬ wierzchni stozkowej grzybka 5 sa równolegle do przylegajacych scianek korpusu 1, tak wiec kata=a', natomiast w rozwiazaniu przedstawionym na fig. 2b io kat aa\ co powoduje wzrost przekroju szczeliny przelotowej pomiedzy grzybkiem 5 z powloka 9, *a korpusem 1 w kierunku przeplywu cieczy. Czesc 10 stanowi scianke krancowa wyposazona w gwint lecz w sposób nieprzemieszczalny polaczony z kor- 15 pusem 1.W odmianie wykonania zaworu przedstawionej na fig. 3, grzybek 5 jest w ksztalcie plaskiego talerza pokrytego powloka 9, co powoduje, ze przekrój szczeliny przelotowej wzrasta. 20 W zaworze przedstawionym na fig. 4 ma miejsce stopniowy wzrost przekroju poprzecznego szczeliny przelotowej pomiedzy wewnetrzymi sciankami stoz¬ kowej czesci 11 korpusu 1 i grzybkiem 5, o ksztalcie cylindrycznym z powloka 9. 25 Fig. 5 — przedstawia zawór, w którym powloka 9 nie jest umieszczona na grzybku zaworu, lecz jest umieszczona wewnatrz stozkowej czesci 11 korpusu 1 w centralnym otworze przelotowym. Trzon 6 wy¬ konany jest jako jedna calosc z cylindrycznym 30 grzybkiem 14 wyposazonym w otwory 13, który opiera sie o podkladke 15, wywierajaca nacisk na górna czesc powloki 9. Jest mozliwym, dzieki elas¬ tycznym wlasnosciom materialu powloki 9, regulo¬ wac trzonem 6 efektywne pole przekroju poprzecz- 35 nego kanalu 12.Grzybek 5 w odmianach przedstawionych na fig. 2, 3, 4 i 5 jest przy pomocy trzona 6 poosiowo prze¬ mieszczany w stosunku do korpusu 1, a ich przewo¬ dy wlotowe 2 wyposazone sa w kanal 4. 40 Fig. 6 przedstawia zlaczke lub rure polaczenio¬ wa, która moze byc zamontowana na przyklad blis¬ ko kurka wodnego. Korpus 1' zlaczki jest zaopatrzo¬ ny w zewnetrzny gwint 2a i wewnetrzny 3a. Wew¬ natrz czesci 2* korpusu 1' jest umieszczony element 45 5* w ksztalcie stozka, którego wierzcholek jest skie¬ rowany zgodnie z kierunkiem przeplywu. Jest on osadzony za pomoca sruby 16 przechodzacej przez waskie zlacze mostkowe 17 zakrywajace czesc po¬ wierzchni przekroju kanalu przeplywowego 4 i sta- 50 nowiace jedna calosc z korpusem 1. Wewnetrzna po¬ wierzchnia czesci 2 powinna byc nierówna i chro¬ powata. Na fig. 7 przedstawiono konstrukcje zawo¬ ru wedlug wynalazku w konkretnym zastosowaniu praktycznym we wspólpracy z kurkiem do wody. 55 Kurek do wody sklada sie z korpusu 1, który po¬ siada znana konstrukcje wylotu 18 cieczy i pokretlo 19 polaczone z wrzecionem 20, na którym jest osa¬ dzony element zamykajacy 21. Gniazdo 22 zaworu jest zaopatrzone w zlacze mostkowe 17 posiadajiace 60 w swojej centralnej czesci otwór, w którym umiesz¬ czony jest trzon 6 polaczony z grzybkiem 5, pokry¬ tym powloka 9.Fig. 8 przedstawia zawór stosowany w wyjatko¬ wych przypadkach kiedy cisnienie wody jest wyso- 65 kie lub przeplyw cieczy na jednostke czasu ma duza59 556 6 -wartosc. Grzybek 5 jest podzielony na trzy czesci 5a, 5b, 5c, z których kazda zawiera czesc dolna po¬ kryta powlokami 9a, 9b, 9c i jest wyposazony w ob¬ wodowe kolnierze 22a, 22b, 22c. Czesci 5a, 5b, 5c sa utrzymywane w swych pozycjach dzieki naciskowi irzech spiralnych sprezyn 23a, 23b, 23c spelniaja¬ cych role sprezynujacych przekladek, a wrzeciono 14 przesuwane za pomoca trzonu 6, dolnym swoim kon¬ cem jest osadzone we wglebieniu czesci 5c grzybka.Nalezy wspomniec, ze chociaz pokazano tutaj kilka ^podstawowych rozwiazan zaworu, wynalazek moze byc zmodyfikowany pod wieloma wzgledami.Nalezy równiez zaznaczyc, ze chociaz wynalazek opisany zostal na przykladzie wykonania zaworu do zastosowania w kurku wodnym, moze on byc zasto¬ sowany równiez wtedy gdy ciecz nie jiest woda.Ponadto nalezy podkreslic, ze jest nieistotnym czy czesc szczeliny przelotoweji, która posiada zmienny ^przekrój znajduje sie przed lub za otworem wloto¬ wym sasiedniego zaworu. . PL