SE531013C2 - Flexibel multifunktionsventil - Google Patents

Description

20 25 30 531 013 åtkomlighet vid service- eller injusteringsarbetet. Dessutom finns andra funktionsrelaterade krav, som inte uppfylls med dagens konstruktioner.

Syftet med föreliggande uppfinning är att motverka och så långt som möjligt undanröja ovanstående olägenheten. Dessutom åligger det uppfinningen att föra tekniken framåt på detta område, såväl som inom andra tillämpningsområden, för andra applikationer av ventiler, som ej nämns speciellt i denna ansökan.

Dessa syftemål förverkligas genom att en multifunktionsventil år så konstruerad, som anges i den kännetecknande delen av patentkravet 1.

Ytterligare kännetecken av och fördelar med uppfinningen framgår av följande beskrivning med hänvisning till bilagda figurer, som visar några ej begränsande utföringsexempel. l detalj föreställer: - Fig. 1 exteriörvyer av ventilen - Fig. 2 en snittvy - Fig.3 en detaljvy av fig.2 - Fig.4 en ytterligare detaljvy av fig.2 - Fig.5 en snittvy utav en altemativ utformning - Fig.6 en detaljvy av fig.5 Fig. 1 visar endast ett exempel på hur en ventil enligt uppfinningen kan se ut. Det kan naturligtvis finnas utförandeformer som awiker men där funktionen är densamma som beskrivs här. Ex på detta visas i fig. 5 och 6.

Fig.1 visar således exteriörvyer av en komplett sammansatt multifunktionsventil där ett samlingsrör 1 är vridbart förenat med en flödeskontrolldel 2 till en enhet.

Multifunktionsventilen har ett inlopp 5 och ett utlopp 6.

Av figurema framgår att samlingsröret 1 har ett antal sidoanslutningar.

Det finns två stycken anslutningar 3 med monterade mätnipplar 19, placerade på samlingsrörets periferi och normalt på lite olika avstånd från samlingsrörets 1 anslutningsplan 7 och företrädesvis med 90°s radiell delning mellan uttagen. 10 15 20 25 30 531 (M3 I samma plan som det mätuttag 3 som sitter närmast samlingsrörets anslutningsplan 7, finns även en anslutning för en avtappning 4, som med fördel är placerad med 180° delning i förhållande till det sistnämnda mätuttaget.

Det finns ett axiellt avståndet =a mellan de båda mätuttagen, vilket bestäms av utformningen hos den venturidel 8 som finns monterad i samlingsröret 1. Det kan naturligtvis förekomma att samlingsröret 1 har ytterligare någon anslutning förutom 3 och 4 för t ex avluftning och att denna anslutning då kan placeras i nära nog samma axiella plan som avtappningsanslutningen I figurerna framträder även spaken 17 med vilken flödeskontrolldelens 2 stängorgan 14 manövreras, samt det urtag 38 där den låsring 36, som låser samlingsröret 1 till flödeskontrolldelen 2, har sina utifrån åtkomliga ändar.

Fig.2 visar en snittvy genom den kompletta enheten.

Strömningsvägen genom enheten sker från inloppet 5 till utloppet 6, inloppet har en anslutning 20 med en utvändig gänga 21 för sammankoppling, i samband med installationen av enheten till ett rörsystem eller dylikt, och där gängan 21 är anpassad till en standardiserad överfallsmutter eller likvärdig anslutningsdetalj.

Anslutningsdetaljen tätas av gentemot samlingsröret 1 medels en O-ring 22, som är inpassad i ett bearbetat O-ringsspår 23. Fig.2 visar även anslutningama 3 för mätnipplarna 19, respektive anslutningen 4 för avtappning. Mätnipplarna 19 finns beskrivna i tidigare patentskrifter exempelvis i SE 465 636. För att erhålla mätsignal till de båda mätnipplama 19 finns det ett borrat hål 9 i kontakt med en första zon i samlingsröret 1och placerat direkt före venturidelen 8 och som överför det statiska tryck som finns i denna zon upp till mätuttaget. Det andra mätuttaget, som är placerat längre från anslutningsplanet 7, får sin trycksignal via ett motsvarande hål 10 som mynnar i utrymmet 11, som i sin tur står i kontakt med venturidelens inloppsdel 12, där ett antal -företrädelsevis 4 st. - hål 13 leder det tryck som finns l denna zon ut till mätuttaget. För att säkerställa att rätt trycknivå, och därmed rätt trycksignal, finns i utrymmet 11 förses venturidelen 8 med O-ringar 31 och 32 i båda ändpartiema.

Venturidelen kan vara en separat detalj monterad i samlingsröret, eller vara en i samlingsröret 1 invändigt bearbetad del, så utformad att venturrfunktionen erhålls. I detta fall borras hål 10 direkt in till venturidelens zon, motsvarande där hålen 13 är placerade enligt fig.2. 10 15 20 25 30 531 013 Venturidelen 8 har olika geometrier som anpassas dels till att samlingsröret har olika storlek, olika inre diametrar, samt till att det kan förekomma olika volymströmmar inom en och samma dimension av samlingsrör, där det därmed kan ställas olika krav på venturidelen och dess mätområden. Detta betyder att det skall finnas möjlighet att montera olika venturidelar allt efter aktuella kundkrav. Venturidelen monteras in i samlingsröret 1 innan detta förenas med ventildelen 2. Wd monteringen trycks venturidelen in i samlingsröret, och dess bakre del, och så långt så att venturidelens främre del stannar mot den ansatts 40 som finns i samlingsröret. Samlingsröret har nämligen en något större - företrädesvis ca 1 mm - diameter i det avsnitt som venturidelen skall placeras i. Efter det att samlingsröret 1 har monterats samman med ventildelen 2, kommer Venturidelen att vara fixerad även i sin bakre del genom att mellanväggen 25 begränsar den i den riktningen.

Flödeskontrolldelen 2 har en utloppsända 6 med en invändig gänga 39.

Stängorganet 14, företrädesvis en kula, är monterad iflödeskontrolldelen 2. Ett tätningselement 15 är placerat på insidan av kulan 14, sett från utloppet 6, och begränsas i sin bortre ända av den mellanvägg 25 som tinns inuti flödes- kontrolldelen.

F ig.3 visar hur det andra tätningselementet 16 pressas mot kulan 14 av låsringen 24 som monteras på gängan 27 medels en insexnyckel via ett insexurtag 26. För att säkerställa att låsringen 24 monteras till sitt rätta axiella läge har låsringen ett yttre ringparti 28 i sin främre ända. Detta ringparti 28 har en tjocklek på ca 0,2 - 1,5 _ Måtten är valda så att ringen utvändigt styrs av ett ursvarvat spår 30, som bearbetats upp i flödeskontrolldelen 2, samtidigt som dess inre diameter i ringpartiets främre del kan äntra in på tätningselementet 16 och dess ytterdiameter. l detta rätta axiella monteringsläge erhålls metallisk kontakt mellan ringpartiet 28 och dess främre ändplan 41, som går mot ansatsen 42 som erhålls där det ursvarvade spåret 30 slutar. l detta montageläge har rätt krafter anbringats på tätningselementen 15 och 16 och tätheten och fixeringen av stängorganet 14 är säkrad.

Konstruktionen med en separat låsring 24 ger en frihetsgrad när det gäller den slutliga inkopplingen av multifunktionsventilen i en installation.

I dagens konstruktioner används ofta en kombination av anslutningsdetalj som monteras i gängan 39- fig.2 . Anslutningsdetaljen är då utformad så att den dels 10 15 20 25 30 531 G13 pressar tätningama 15 och 16 mot stängorganet 14, samtidigt som den utgör en anslutningsdetalj för rörsystemet.

Med den nu beskrivna konstruktionen kan installatören välja den typ av anslutningsprincip/ anslutningsdetalj som är lämplig just i det aktuella fallet, tex ett gängat rör direkt till ventilen, en rörkoppling för stålrör eller en koppling för lödning.

I fig.2 framgår att stängorganet/ kutan vrids till önskat stängnings- eller inställningsläge via spak 17 som via överstycket 18 överför vridmomentet till stängorganet/ kulan 14.

Denna del av konstruktionen är utförd på ett välkänt, normalt sätt och beskrivs ej närmare i detta ärende. lfig.4 framgår hur de båda huvudkomponenterna 1 och 2 monteras samman till en enhet.

Fig. 4 visar att samlingsröret 1, i den ända som vetter mot flödeskontrolldelen 2, är utformad så att dess ytterdiameter kan äntra in iflödeskontrolldelens ända som vetter mot samlingsröret. Samlingsröret 1 har i denna ända utvändigt bearbetade spår 34 avpassat för en O-ring 33 och dessutom en bearbetning - spår 35 - i vilket en fjädrande, öppen låsring 36 finns monterad.

Flödeskontrolldelen 2 har även den en bearbetning 37 som är placerad invändigt och placerad så att detta spår 37 kommer att ligga mitt för spåret 35 i samlingsröret när detaljema 1 och 2 är monterade samman.

För att kunna montera samman detaljerna 1 och 2 passas först den ena delen in mot den andra så att samlingsröret kan äntra in i flödeskontrolldelen. När detalj 1 kommit så långt in att låsringen 36 ligger mot detalj 2 och dess ändyta, kan man med ett monteringsverktyg tvinga in låsringen 36 radiellt så att den mer eller mindre ligger mot spåret 35 och dess invändiga yta. När låsringen 36 ligger i detta inpressade läge kan samlingsröret 1 föras längre in i detalj 2 och därvid kommer låsringen 36 att sträva att expandera utåt och när den kommit till ett läge där detaljen 2 och dess spår 37 ligger mitt för låsringen 36 kommer låsringen att fjädra ut och låsa de båda detaljema 1 och 2 i radiell riktning. l princip kan det yttre spåret 37 vara utformat så att det även finns en möjlighet att demontera låsringen för att därmed, vid tex en service, kunna byta någon av 10 15 20 25 30 531 013 etaljerna 1 och 2. En lösning för att klara detta är att det på ca 30-45° av omkretsen hos detaljen 2 finns en bearbetning, t ex en fräsoperation utförd, som innebär att ett urtag 38 bildas in till spår 37- se även fig.1. I detta cirkelsegment kan i detta fall även låsringen 26 och dess ändpartier vara utförda så att man med ett specialverktyg kan pressa samman låsringen och dess diameter, så att den friläggs relativt spår 37.

När de båda detaljerna 1 och 2 är monterade till en enhet, finns alltid möjligheten att vrida de båda detaljema relativt varann. Denna möjlighet ger konstruktionen en frihetsgrad som ingen ventil med motsvarande eller liknande funktioner tidigare har kunnat erbjuda.

Lösningsaltemativen som finns på äldre konstruktioner bygger på att de båda detaljema 1 och 2 kan byggas samman med dyrbara gängförband som dels är kostsamma, dels är utrymmeskrävande och som även medför viss läckagerisk.

I den nu föreliggande uppfinningen klarar man således flexibiliteten med en enkel låsring, samtidigt som täthet mot yttre läckage är säkerställd genom O-ringen 33 som är ett utprovat säkert tätningselement vid rätt valda geometriska förhållanden mellan O-ring och det spår den är monterad i.

Den konstruktionslösning som är beskriven och som figurema 1 - 4 visar kan naturligtvis modifieras inom uppfinningens ram. Så kan tex flödeskontrolldelen var utförd med en kägelventil som stängorgan och mätnipplar och venturidelen kan också varieras i sin detaljutforrnning, men huvudfunktionen förblir trots detta densamma. l fig.5 visas ett alternativt utförande på hur de båda huvudkomponentema 1 och 2 monteras samman till en enhet. l detta fall har flödeskontrolldelen 2 försetts med en utvändig gänga 43 i den ända som möter samlingsröret 1, för att medels en överfallsmutter 44 kunna montera samman de båda detaljema 1 och 2.

Fig.6 visar att samlingsröret 1, i den ända som vetter mot flödeskontrolldelen 2, är utformad så att dess ytterdiameter äntrar in i flödeskontrolldelen. Tätningsfunktionen säkerställs i detta utförande på samma sätt som tidigare beskrivits medels O-ringen 33 som är monterad i O-ringsspåret 34. l samlingsröret 1 är ett spår 45 upptaget, i 10 15 20 531 G13 vilket en låsring 46 är monterad. Spåret 45 har samma diameter som Iåsringen och ett djup som är ungefär samma som låsringsradien. Överfallsmuttem 44 har ett bearbetat spår 47 som ligger ca 3 mm från mutterns ändplan 48 och med ett djup på ca 5 mm och en bredd som är ca 1 mm större än diametern hos Iåsringen 46.

Monteringen av överfallsmuttern sker så att den först förs in på samlingsrörets ända och fram mot anslutningarna 3 och 4, varefter Iåsringen träs över samlingsröret och pressas upp på den cylindriska del 49 där spåret 45 finns. När Iåsringen kommer fram tiil spåret 45 snäpper Iåsringen in i spåret. l nästa moment monteras O-ringen 33.

Nu kan samlingsröret 1 skjutas in i flödeskontrolldelen och muttem 44 kan nu föras fram till gängan 43 hos flödeskontrolldelen och de båda detaljerna 1 och 2 kan monteras/ gängas samman. När muttem 44 med spåret 47 och dess bakkant 50 når Iåsringen, trycks denna och samlingsröret mot flödeskontrolldelen, så att samlingsröret främre del 51 till slut stoppas av mellanväggen 25 i flödeskontrolldelen. Även i detta konstruktionsfall finns alltid möjligheten att vrida de båda detaljerna 1 och 2, relativt varann, för att därmed ge installatören / installationen den flexibilitet som krävs för att det i det enskilda fallet skall gå att placera t ex mätnipplar 19 och avtappning 4, respektive flödeskontrolldelens spak 17 ide lägen som önskas.

Vridningen av enhetema 1 och 2 kan ske genom att minska på åtdragningsmomentet hos överfallsmuttem 44. Efter avslutad vridning kan ett lämpligt åtdragningsmoment åter sättas an.

Claims (6)

10 15 20 25 30 531 013 PATENTKRAV

1. Anordning för flödesreglering och mätning av ett medium i ett värme- eller kylsystem bestående av en multifunktionsventil, som är uppbyggt av två huvudkomponenter, en del bestående av ett samlingsrör (1) med tillhörande mätuttag (3) och mätnipplar (19) samt uttag (4) för en avtappningsfunktion och med inmonterad eller i samlingsröret integrerad venturidel (8) eller venturifunktion och en flödeskontrolldel (2) bestående av en flödesbegränsande del (14) som är avtätad och uppstyrd av tätningselementen (15) och (16) och där en lásring (24) säkerställer täthetsfunktionen och där flödesbegränsningen kan justeras/ stängas till önskad öppningsgrad med en vridbar spak (17) och där de båda delama (1) och (2) är monterade samman till en enhet genom att samlingsröret (1) kan skjutas samman med detalj (2) och därvid fixeras axiellt medels en låsring (36) alternativt fixeras detaljema (1) och (2) efter det de skjutits samman genom att en överfallsmutter (44) gängats in på flödeskontrolldelen (2) och därvid via låsringen (46) låser detaljema (1) och (2) i axiell ledd kännetecknad därav, att samlingsröret (1) är axiellt låst men helt vridbart 360° kring sin längdaxel relativt flödeskontrolldelen (2).

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att de båda huvud-komponenterna (1) och (2) kan demonteras genom att den låsring (36) som förenar delama, med ett specialverktyg kan pressas samman radiellt så att ingreppet av låsringen (36) i spåret (37) upphör, varvid delama (1) och (2) åter kan delas ifrån varann.

3. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att venturidelen (8) kan demonteras och skiftas till valfri storlek och detta innan delama (1) och (2) monteras samman.

4. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att tätningselementen (15) och (16) pressas axiellt mot ett stängorgan (14) medels låsringen (24) som har ett yttre ringpartl (28) som vid det slutliga, rätta montageläget ger metaliisk kontakt mellan ringpartíets främre ändplan (41) och det ursvarvade spåret (30) och dess ansats vid diameterändringen/ minskningen (42). 10 15 20 531 G13

5. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att anslutningar (3) för mätnipplar eller dylikt kan placeras med en inbördes delning på samlingsrörets periferi av 15- 180°, företrädesvis med 90° delning och där deras axiella avstånd -avståndet a - bestäms av den trycksignalgivande enheten, företrädelsevis en venturidel (8),

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad därav, att samlingsröret (1) har anslutningar på sin periferi, förutom anslutningar för mätnipplama (3), för en avtappníng (4) eller en annan funktion till exempel en avluftning, som kan ligga i samma axiella plan som anslutningen för mätnippeln närmast anslutningsplanet (7) och på ca 30 - 180° delning relativt anslutningen för mätuttaget och företrädesvis med 180° delning. 10 15 20 25 30 531 G13 10 STYCKLISTÅ 1 = samiingsrör 2 = flödeskontrolldei 3 = anslutning för mätnippei 4 = anslutning för avtappning 5 = inlopp 6= utlopp 7 = anslutningspian 8 = venturidel 9 = hål 10= hål 11= utrymme mellan 8 och 1 12= inloppszon 13= hål 14= stängorgan 15= tätningselement 16= tätningselement 17= spak 18= överstycke 19= mätnippel 20= ansiutning 21 = gänga 22= O-ring 23= 0-ringspår 24= låsring 25= meilanvägg 26= insex 27= gänga 28= ringparti 29= inre vägg 30= spår 31= O-ríng 32= O-ring 10 15 20 33= O-ring 34=spår 35= spår 36=|åsfing 37=spår 38=unag 39=gänga 40= ansats 41 = ändplan 42= diameterminskning 43= gänga 44= överfallsmutter 45= spår 46=låsflng 47= spår 48= ändplan 49= cylindrisk de! 50= bakkant 531 013 11