Przedmiotem wynalazku jest' zawór motylkowy stosowany do sterowania przeplywem medium we wszelkiego rodzaju instalacjach.Znane sa zawory motylkowe zawierajace korpus posiadajacy na ogól okragly przelot okreslajacy droge przeplywu, walek zamocowany obrotowo w korpusie, usytuowany poprzecznie do drogi prze¬ plywu, na ogól okragly motylek z osadzonym w nim na zewnetrznym obwodzie elastycznym piers¬ cieniem uszczelniajacym, umieszczony na walku w celu wprawiania go w ruch obrotowy pomiedzy polozeniem otwartym i ' polozeniem zamknietym, przy którym pierscien uszczelniajacy wchodzi w uszczelniajacy kontakt ze sciankami przelotu w ce¬ lu zamkniecia przeplywu na drodze przeplywu.Motylki stosowane w znanych zaworach mo¬ tylkowych sa wytwarzane na drodze obróbki wióro¬ wej lub odlewane. W rezultacie tego zawory mo¬ tylkowe nie byly szeroko stosowane na przyklad w zakresie srednic od 12 — 50 mm, poniewaz wzglednie masywny motylek wplywa ujemnie na charakterystyke przeplywu zaworu. Wykonywane za pomoca obróbki wiórowej lub odlewane motylki stanowia równiez znaczna czesc calkowitych kosz¬ tów wytwarzania i montazu wiekszosci zaworów motylkowych.Celem wynalazku jest konstrukcja malego zawo¬ ru motylkowego do stosowania przy malych na¬ tezeniach przeplywu medium, wytwarzane z takich 2 materialów o cienkich sciankach przy zastosowa¬ niu tanich technologi.Celem wynalazku jest równiez usuniecie wad i niedogodnosci znanych zaworów motylkowych.Cel zostal osiagniety przez to, ze motylek za¬ wiera dwie cienkie okragle tarcze zwrócone do siebie czolami, przy czym w kazdej z tarcz mo¬ tylka jest uksztaltowany biegnacy przez jego sro¬ dek pólcylindryczny rowek wspólpracujacy z od- powiednim pólcylindrycznym rowkiem drugiej tar¬ czy motylka wspólnie tworzac piaste obejmujaca walek. Kazda z polówek tarcz motylka ma na ob¬ wodzie kolnierz oddalony od plaszczyzny styku obu polówek tarcz i wspóldzialajacy z odpowiednim kolnierzem na obwodzie drugiej polówki tarczy tak, ze tworza one miedzy soba odwodowy rowek, w którym umieszczony jest pierscien uszczelniajacy tak, zeby podczas otwierania lub zamykania motyl¬ ka uniemozliwic skrecenie lub usuniecie uszczelki motylka z rowka obwodowego. Obie tarcze motyl¬ ka sa przymocowane do walka.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig, 1 przedstawia zawór motylkowy wedlug wynalazku w widoku bocznym, w przekroju wzdluznym, fig. 2 — zawór przedstawiony na fig. 1 w powieksze¬ niu rozlozony w widoku aksonometrycznym, fig. 3 zawór przedstawiony na fig. 1 w przekroju po¬ przecznym, fig. 4 — przekrój oznaczony 4^4 uwi- so doczniony na fig. 2, fig. 5 — przekrój oznaczony 961613 96161 4 —5 na fig. 4, fig. 6, 7 i 8 — zawór przedstawiony na fig. 1 pokazany w przekrojach w róznych rzu¬ tach, fig. 9 — fragment zaworu przedstawiony na fig. 1 w wykonaniu alternatywnym, w przekroju wzdluznym.Zawór motylkowy 10 zawiera korpus 12 z cylin¬ drycznym przecinajacym go wzdluznie/ otworem przelotowym 14. Przeciwne krócce korpus 12 mo¬ ga byc nagwintowane jak przedstawiono na rysun¬ ku lub moga byc uformowane inaczej w celu przy¬ laczenia ich do zwiazanej z nim. instalacji.Na ogól okragly motylek .16 jest osadzony we¬ wnatrz otworu przelotowego 14. Motylek 16 posiada biegnaca wzdluz srednicy zgrubiona czesc srod¬ kowa 20 tworzaca piaste 22 obejmujaca walek 18 i naprzeciwlegle pierscieniowe wystepy 24 otacza¬ jace piaste 22 co przedstawiono na fig. 1 i 7. Mo¬ tylek 16 jest odpowiednio zamocowany na walku 18, na przyklad przy pomocy spawania punktowe¬ go.Walek 18 posiada jeden koniec zamocowany obro¬ towo we wnetrzu korpusu 12, to jest ulozyskowany w zaglebieniu 30 znajdujacym sie w korpusie 12 zaworu i koniec zewnetrzny, który przechodzi obro¬ towo przez otwór 34, wspólosiowo do zaglebienia 30 zaworu.Do zewnetrznego konca walka 18 zamocowany jest odpowiedni element nastawny taki jak uchwyt 42 przymocowany nakretka 44, sluzacy do obra¬ cania motylka 16 dookola osi przegubu, utworzonej przez walek 18. Polozenie zamkniete, w którym przeplyw medium jest odciety okresla poprzeczne ustawienie uchwytu 42, w którym to polozeniu mo¬ tylek 16 znajduje sie pod katem prostym do kie¬ runku przeplywu (fig. 3) zas polozenie otwarte za¬ woru jest przy ustawieniu motylka wzdluz osi za¬ woru równolegle do kierunku przeplywu (fig. 1).Ruch obrotowy motylka 16 przy polozeniach od¬ powiadajacych pelnemu otwarciu i zamknieciu jest ograniczony przez nadlew ograniczajacy 46 znajdu¬ jacy sie na zewnetrznej stronie korpusu 12 który to nadlew zaczepia o wywiniety kolnierz 48 umiesz¬ czony na koncu uchwytu 42. Na scianie przelotu 14 znajduja sie plaskie czesci 50 umieszczone prze¬ ciwlegle, w poblizu zaglebienia 301 i otworu 34 oraz pólokragle powierzchnie 52 na obwodzie pomie¬ dzy plaszczyznami 50, (fig. 1 i fig. 3). Plaskie cze¬ sci 50 i pólokregle powierzchnie 52 przelotu sluza jako powierzchnie uszczelniajace. Zewnetrzna po¬ wierzchnia kazdego pierscieniowego zgrubienia 24 motylka jest plaska i jest umieszczona w niewiel¬ kiej odleglosci od odpowiedniej plaskiej czesci 50 przelotu. Okragla czesc motylka .16 posiada ze¬ wnetrzny promien nieco mniejszy od promienia odpowiedniej pólokraglej powierzchni 52 przelotu.Motylek 16 posiada ciagle obwodowe zaglebienie lub rowek oraz pólpierscienie 56 osadzone na prze¬ ciwleglych elementach motylków (fig. 7) w zgru¬ bieniach 24, otaczajacych piaste 22 walka i umiesz- •czone pólpierscieniowe segmenty 58 (fig. 7 i figi 8) które biegna pomiedzy zgrubieniami 24 i lacza ze soba pólpierscienie 56.Pólpierscieniowe segmenty 58 rowka posiadaja profil trapezowy lub w ksztalcie litery U.Pierscien uszczelniajacy 54 jest uformowany ja¬ ko calosc i posiada czesci pierscieniowe 60 pasu¬ jace do pólpierscieni 56 rowka oraz pólpierscienio¬ we segmenty 62 laczace pierscieniowe czesci 60 i pasujace do segmentu 58 rowka.Pierscien uszczelniajacy 54 jest wytworzony z. wzglednie sprezystego materialu odpowiedniego do- ' tego typu pracy w którym bedzie zastosowany za¬ wór. Moze to byc guma, elastyczne tworzywo 'sztu¬ czne, rózne fluoropochodne weglowodorów lub po- io dobne. Pierscieniowa czesc 60 pierscienia uszczel¬ niajacego 54 posiada w zasadzie przekrój eliptycz¬ ny (fig. 5), a pólpierscieniowy segment 62 pierscie¬ nia uszczelniajacego 54 posiada w zasadzie przekrój trapezowy (fig. 4).Aby zapewnic przyleganie pierscieniowej czesci 60 pierscienia uszczelniajacego 54 do plaskich, cze¬ sci 50 przelotu korpusu kazda pierscieniowa czesc 60 pierscienia uszczelniajacego wystaje na zewnatrz, z pólpierscieni 56 rowka na odleglosc wieksza od szczeliny utworzonej pomiedzy zewnetrzna powierz¬ chnia wystepu 24 i plaska czescia 50 korpusu.To pasowanie wciskowe, utrzymywane przy wszy¬ stkich polozeniach zespolu motylkowego 16 powo¬ duje sciskanie promieniowe pierscieniowej czesci 60 pierscienia uszczelniajacego 54 powodujace z kolei jego uszczelniajacy docisk do walka 18 (fig. 1)1 W ten sposób, pierscieniowa czesc pierscienia usz¬ czelniajacego zapewnia uszczelnienie zapobiegajace przedostawaniu sie plynu wzdluz przy wszystkich pozycjach zespolu motylkowego 16.Pólpierscieniowy segment 62 pierscienia uszczel¬ niajacego 54 wystaje na zewnatrz poza zewnetrzna srednice motylka 16 i wprowadzany jest w polo¬ zenie uszczelniajace z odpowiednimi pólokraglymi powierzchniami 52 przelotu podczas gdy motylek 16 znajduje sie w polozeniu- zamknietym (fig. 3r 7 i 8).Trapezowy lub w ksztalcie litery V profil seg¬ mentu 58 rowka na obwodzie motylka i uksztalto- 40 wany w formie trapezu profil segmentu 62 piers¬ cienia uszczelniajacego zapewniaja utwierdzenie przez scisk pierscienia uszczelniajacego, co nie po¬ zwala na jego skrecenie lub wyparcie z rowka tar¬ czy przy duzej szybkosci przeplywu w czasie pracy 45 zaworu.Kazdy przeciek przez uszczelnienie walka do za¬ glebienia 30 moze wytwarzyc cisnienie za zewne¬ trznym koncern walka 18, powodujace wypychanie walka z korpusu 12 zaworu. To zagrozenie mozna 50 wyeliminowac za pomoca odpowietrzenia rowka 30 do atmosfery lub przeprowadzenie rowka 30 calko¬ wicie przez korpus zaworu albo tez przez zasto¬ sowanie nie pokazanego na rysunku malego otwo¬ ru polaczonego z rowkiem 30. 55 w rozwiazaniu konstrukcyjnym przedstawionym na fig. 1 — 3, moment obrotowy konieczny do ob¬ rócenia motylka 16 ód pozycji w pelni otwartej de prawie zamknietej zalezy od powierzchni miej¬ sca styku i stopnia docisku pomiedzy czescia 60 60 pierscienia uszczelniajacego 54 i plaskich czesci 50 przelotu. Moment ten moze byc zupelnie maly zwlaszcza wtedy, gdy pierscien uszczelniajacy 54 jest wytworzony z materialu o wzglednie malym wspólczynniku tarcia. Maly moment obrotowy moze 65 byc korzystny przy niektórych zastosowaniach96 zwlaszcza, gdy zawór jest napedzany recznie i slu¬ zy jedynie do otwierania i zamykania. Jednak, przy innych zastosowaniach, gdy zawór jest uzywany do regulacji przeplywu, a zespól motylkowy jest ustawiany w pozycjach posrednich, opór tarcia stwarzany przez pierscieniowe czesci pierscienia uszczelniajacego moze nie Dyc wystarczajacy do zapobiezenia obracania motylka przez sily wywo¬ lane _przeplywem.W celu wyeliminowania tych zjawisk moga byc zastosowane srodki polegajace na selektywnej zmianie oporów obracania sie walka. Moga byc w tym celu zastosowane rozmaite sposoby. W rozwia¬ zaniu przedstawionym na fig. 9, korpus 12 zaworu jest wyposazony w pierscieniowe gniazdo 59 wspól¬ osiowe z otworem 34, przez który przechodzi wa¬ lek, w którym to" gniezdzie znajduje sie szczeliwo 61. Szczeliwo 61 jest dociskane do zewnetrznej po¬ wierzchni walka 18 przez dlawik 63 wkrecany do gniazda 59. Opór tarcia wywierany na walek 18 za posrednictwem szczeliwa 61 jest regulowany przez dokrecanie dlawika . 63 (zwiekszenie oporu) lub luzowanie dlawika 63 (zmniejszanie pporu).Szczeliwo 61 moze byc tego samego typu jak ogólnie stosowane w dlawnicach zaworów z za¬ strzezeniem, ze posiada wysoki, wspólczynnik tarcia pozwalajacy na wywolanie wysokiego obrotowego oporu na walku 18. Na przyklad, szczeliwo moze byc wytworzone z plecionego azbestu impregno¬ wanego materialem o wzglednie wysokim wspól¬ czynniku tarcia. W ten sposób dodatkowo do dzia¬ lania hamujacego wywieranego na walek 18, szcze¬ liwo sluzy równiez jako drugie uszczelnienie wal¬ ka. • Aby zmniejszyc koszty wytwarzania i montazu i w celu zmniejszenia oporów przeplywu powodo¬ wanych przez motylek 16 jest on wytworzony z dwóch oddzielnych tarcz 64 (fig. 1). Tarcze 64 mo¬ tylka stanowia odbicie lustrzane i w korzystnym wykonaniu sa identyczne. Kazda z nich zawiera pólcylidryczny rowek 66 i obwodowy kolnierz 68.Po zlozeniu dwóch tarcz tworza one odpowiednio piaste 22 walka z pólpierscieniami 56 rowka i seg¬ mentami 58.Przy tym rozwiazaniu czlony tarcz 64 motylka moga byc dogodnie i ekonpmicznie wytwarzane ze wzglednie sztywnego, taniego, cienkiego materia¬ lu plaskiego takiego jak metal, tworzywo sztucz¬ ne lub podobne. Moga byc uzyte inne materialy lub technologie formowania, jednak tarcze 64 mo¬ tylka sa formowane korzystnie z cienkiej blachy vnierdzewnej, na przyklad o grubosci 0,8 milimetra, w seriach 7000 sztuk za pomoca procesu wytla¬ czania.Motylek 16 i pierscien uszczelniajacy 54 moga byc montowane na zewnatrz lub tez wewnatrz korpusu 12 zaworu. W pierwszym przypadku tar¬ cze 64 motylka sa najpierw czolowo zamocowane razem z pierscieniem uszczelniajacym 54 umiesz¬ czonym pomiedzy kolnierzami 68. Po tym gdy motylek z pierscieniem uszczelniajacym zostal za¬ montowany w otworze przelotowym 14 korpusu zaworu z zewnetrznymi zgrubieniami 24 i pierscie¬ niowymi czesciami 60 pierscienia uszczelniajacego usytuowanymi osiowo w stosunku do zaglebienia 161 6 i otworu 34, zostaje wlozony walek 18, moty¬ lek 16 zostaje przymocowany do walka 18, a ko¬ lejne czynnosci montazu dokonywane sa w nor¬ malny sposób.Drugi sposób montazu zaworu 10 jest przedsta¬ wiony przykladowo na fig. od 6 do 8. Pierscien uszczelniajacy 54 jest najpierw umieszczony we¬ wnatrz przelotu 14 korpusu zaworu, na przyklad za pomoca nie pokazanych na rysunku wsporni- !0 ków, ze swoimi czesciami -pierscieniowymi 60 umieszczonymi wspólosiowo w stosunku do zagle¬ bienia 30 4 otworu 34 i pólpierscieniowymi seg¬ mentami 62 usytuowanymi w pozycji odpowied¬ niej do stanu zamkniecia motylka 16 (fig. 6). Na- !5 stepnie, przez otwór 34* jest wsuniety walek 18.Przechodzi on przez otwory obu pierscieniowych czesci 60 pierscienia uszczelniajacego i jego we¬ wnetrzny koniec jest wprowadzany do zaglebie¬ nia 30. Po tym sa instalowane obie tarcze 64 mo- tylka. Do przytrzymywania tarcz 64 motylka sto¬ sowane jest odpowiednie oprzyrzadowanie tak, zo moga one byc zestawiane czolowo przez przeciw¬ legle otwory przelotu 14. Moga byc stosowane inne metody, lecz w opisanym przykladowo spo- sobie oprzyrzadowanie to zawiera oddzielne uchwy¬ ty 70 i 72, kazdy posiada drazona tuleje 74 przy¬ stosowana do przesuwania czlonu tarczy 64 mo¬ tylka na zewnetrznym koncu oraz kolnierz 76 sciskajacy z otworem w srodku (fig. 7). Czlony 64 motylka przenoszone przez uchwyty 70 i 72 sa przesuwane na miejsce wewnatrz przelotu 14 za¬ woru, tak zeby ich pólcylindryczne rowki 66 przy¬ legaly do przeciwleglych stron walka 18 a ich kolnierze 68 przylegaly do przeciwleglych krawe- dzi pierscienia uszczelniajacego 54.Uchwyty 70 i 72 sa przedstawione na fig. 7 i 8 w polozeniu poziomym, w którym to przypadku odpowiednie srodki jak na przyklad magnes lub po¬ dobne moga byc zastosowane do czasowego przy- 40 trzymywania tarcz 64 motylka na zewnetrznej stronie uchwytów 74. W praktyce, przy montazu polówek motylka, moze byc korzystne pionowe usytuowanie uchwytów. Gdy uchwyty znajduja sie w tej pozycji korpus zaworu jest opuszczony na 4S tuleje pierwszego uchwytu trzymajacego jedna z polówek motylka, obrócony o 180 stopni z pierw¬ szym uchwytem przytrzymywanym na miejscu, a nastepnie opuszczony na tuleje drugiego uchwytu trzymajacego druga polówke motylka. ,XJ 50 Po zainstalowaniu polówek motylka, uchwyty 70 i 72 sa docisniete do siebie na przyklad przez do¬ krecenie wielu srub 78, z których jedna jest przed¬ stawiona na rysunku, dociagajacych kolnierze 76.W rezultacie docisniecia tarcz 64 motylka, ich 55 pólcylindryczne rowki 66 wchodza w kontakt z walkiem 18, a kolnierze 68 sciskaja pierscieniowe czesci 60 i pólpierscieniowe segmenty 62 pierscie¬ nia uszczelniajacego 54.Pólcylindryczner rowki 66 czlonów tarcz 64 mo¬ tylka sa odpowiednio docisniete do walka -18. Moz-. 60 na stosowac inna technologie ale w opisanym spo¬ sobie przez otwory w uchwytach 70 i 72 sa wsu¬ niete elektrody 80, nie pokazanej na rysunku zgrzewarki, które dotykaja do zewnetrznej po- as wierzchni pólcylindrycznych rowków 66 tarcz mo-96 7 - tylka. Zgrzewarka zostaje uruchomiona w celu punktowego zgrzania kazdej polówki 64 motylka z walkiem 18 w jednym lub wiecej miejscach.Jezeli jest to korzystne, mozna stosowac inne sposoby zamocowywania motylka do walka, takie jak wpusty, sruby, zawleczki i inne. Przy wyko¬ naniu z tworzywa sztucznego mofylek moze byc przytwierdzony do metalowego walka za pomoca kleju takiego jak zywica epoksydowa, która jest do tego celu odpowiednia. Podczas, gdy zarówno czlony tarcz motylka jak i walek sa wykonane z materialu termoplastycznego, motylek moze byc przyspawany do walka za pomoca odpowiedniej technologii spawania materialów termoplastycz¬ nych.Przy zastosowaniu zaworów do bardzo wyso¬ kich cisnien korzystne jest wykonanie motylka, o wiekszej sztywnosci przez punktowe zgrzewanie ze soba obu czlonów tarcz motylki i dodatkowe zgrzewanie ich z walkiem. Zgrzane tak motylki zaworów wytrzymuja w pracy cisnienia 50 kg/cm2.Motylek jest uksztaltowany z dwu czlonów tarcz, które moga byc identyczne i wytworzone ze wzglednie cienkich materialów. Uzyskana w rezul¬ tacie cienka scianka motylka w przekroju po¬ przecznym zmniejsza opory przeplywu powodowa¬ ne przez zawór i pozwala na korzystne stosowanie zaworu motylkowego w przewodach o malym na¬ tezeniu przeplywu na przyklad przeplywu w za¬ worach o srednicy przelotu 12-50 mm.Zamiast stosowac kosztowna obróbke skrawa¬ niem lub odlewany, polówki tarcz motylka moga byc wytwarzane przy zastosowaniu normalnych, tanich technologii formowania co obniza calkowite koszty wytwarzania i montazu zaworu. Pierscien uszczelniajacy nie musi byc rozciagany w celu za¬ montowania go w rowku motylka przez co moze byc on wykonany z materialów uszczelniajacych, które TLormalnie moga zostac trwale zdeformowa¬ ne. Pierscien uszczelniajacy jest z zadawalajacy sposób zabezpieczony przeciwko wyrwaniu go z rowka motylka przez dzialanie przeplywu o wy¬ sokiej predkosci, co wiecej motylek jest dogodnie montowany w calosc na zewnatrz lub tez moze byc zmontowany wewnatrz przelotu korpusu zaworu. PL