PL184243B1 - Sposób i zestaw do wymiany termostatycznego zespołu zaworowego - Google Patents

Abstract

1. Sposób wymiany termostatycznego ze- spolu zaworowego umieszczonego w obudowie i zawierajacego zaworowy czlon zamykajacy, srodki montazowe do odlaczalnego trzymania zespolu w obudowie, srodki sprezyste dzialajace wzdluz osi pomiedzy czlonem zamykajacym a srodkami monta- zowymi, przy czym w sklad srodków montazowych wchodza co najmniej dwa ramiona z elementami oporowymi do rozlaczalnego sprzegania odpowied- nich elementów oporowych obudowy dzieki zarów- no osiowemu jak i obrotowemu ruchowi wzgledem osi srodków sprezystych, oraz zespól reagujacy na temperature polaczony z czlonem zamykajacym zaworu w celu przemieszczenia go do polozenia otwartego w reakcji na wzrost temperatury, przy czym wspomniane srodki montazowe moga swo- bodnie przemieszczac sie pokonujac opór sprezyny, w celu zwolnienia i sprzezenia wspomnianych ra- mion ze wspomnianymi elementami oporowymi w obudowie, znamienny tym, ze umieszcza............ 2. Zestaw do wymiany termostatycznego ze- spolu zaworowego do silników spalania wewnetrz- nego, umieszczonego w obudowie, znamienny tym, ze wymienny termostatyczny zespól zaworowy za- wierajacy zaworowy czlon zam ykajacy,................... PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i zestaw do wymiany termostatycznego zespołu zaworowego.

Wynalazek dotyczy zestawu do wymiany zespołów zaworów termostatycznych do silników spalania wewnętrznego w, na przykład, pojazdach samochodowych.

Zespoły zaworów termostatycznych stosuje się w układach chłodzenia silników do pojazdów samochodowych w celu wywołania cyrkulacji zimnego płynu w silniku po przekroczeniu przez temperaturę pewnej zadanej wielkości. Po spadku temperatury poniżej pewnej zadanej wartości, termostatyczny zespół zaworowy zatrzymuje albo ogranicza przepływ płynu chłodzącego w silniku. Na ogół tego typu termostatyczne zespoły zaworowe znajdują się w obudowach, w których jest gniazdo na człon zamykający zaworu termostatycznego zespołu zaworowego. Po wejściu członu zaworowego w gniazdo, większa część płynu chłodzącego przestaje płynąć. W obudowie znajdują się dodatkowe szczeliny, w które wchodzą odpowiednie ramiona termostatycznego zespołu zaworowego. Dzięki współdziałaniu szczelin z ramionami sprzęgającymi, termostatyczny zespół zaworowy trzyma się w odpowiednim położeniu w obudowie.

Czasami zawór termostatyczny psuje się. Na ogół awarie te występują w termostatycznej części zespołu, ale mogą również pojawić się w jego części zaworowej. Wymaga to wymiany termostatycznego zespołu zaworowego. Obecnie wymiana termostatycznego zespołu zaworowego wymaga kupienia nowej obudowy wraz z nowym termostatycznym zespołem zaworowym. Po umieszczeniu nowego termostatycznego zespołu zaworowego w odpowiednim położeniu w nowej obudowie, demontuje się uszkodzony zespół wraz z jego obudową i zastępuje po prostu nowym. Niestety, koszt obudowy jest znacznie większy niż koszt termostatycznego zespołu zaworowego, co zwiększa koszty wymiany zespołu. Na ogół sama obudowa nie wymaga wymiany.

184 243

Dotychczas nie wymieniało się uszkodzonego termostatycznego zespołu zaworowego demontując uszkodzony zespół z istniejącej obudowy i zastępując go nowym montowanym w tej samej obudowie. Wynikało to z trudności, zwłaszcza z wkładaniem nowego termostatycznego zespołu zaworowego. Przyczyną tych trudności były dwie sprężynki, pierwsza pomiędzy ramionami sprzęgającymi a członem zamykającym zaworu, a druga pomiędzy ramionami sprzęgającymi a bocznikowym zespołem zamykającym. Przy włożonym w obudowę, w odpowiednim położeniu, termostatycznym zespole zaworowym pierwsza sprężynka jest ściśnięta. Po demontażu znanego termostatycznego zespołu zaworowego, pierwsza sprężynka rozpręża się i plącze z drugą. W związku z tym trudno jest ścisnąć pierwszą sprężynkę w taki sposób, żeby termostatyczny zespół zaworowy można było wmontować w obudowę.

Sposób wymiany termostatycznego zespołu zaworowego umieszczonego w obudowie i zawierającego zaworowy człon zamykający, środki montażowe do odłączalnego trzymania zespołu w obudowie, środki sprężyste działające wzdłuż osi pomiędzy członem zamykającym a środkami montażowymi, przy czym w skład środków montażowych wchodzą co najmniej dwa ramiona z elementami oporowymi do rozłączalnego sprzęgania odpowiednich elementów oporowych obudowy dzięki zarówno osiowemu jak i obrotowemu ruchowi względem osi środków sprężystych, oraz zespół reagujący na temperaturę połączony z członem zamykającym zaworu w celu przemieszczenia go do położenia otwartego w reakcji na wzrost temperatury, przy czym wspomniane środki montażowe mogą swobodnie przemieszczać się pokonując opór sprężyny, w celu zwolnienia i sprzężenia wspomnianych ramion ze wspomnianymi elementami oporowymi w obudowie, według wynalazku charakteryzuje się tym, że umieszcza się środki sprzęgające narzędzia w styczności ze środkami montażowymi jednego wymienianego termostatycznego zespołu zaworowego, po czym przykłada się siłę do wspomnianego narzędzia dla pokonania siły dociskowej wywieranej przez środki sprężynujące w kierunku osiowym i obrócenie narzędzia tak, że ramiona wymienianego termostatycznego zespołu zaworowego zwalniają się z elementów oporowych obudowy, umożliwiając wyjęcie jednego termostatycznego zespołu zaworowego, następnie umieszcza się wymieniany termostatyczny zespół zaworowy w obudowie z ramionami termostatycznego zespołu zaworowego nie współbieżnymi z elementami oporowymi obudowy, po czym umieszcza się środki sprzęgające narzędzia w styczności z ramionami wymienianego termostatycznego zespołu zaworowego, oraz przykłada się siłę do wspomnianego narzędzia w kierunku osiowym przeciwko naciskowi wywieranemu przez środki sprężyste i obraca się narzędzie tak, że ramiona przemieszczają się do położenia, w którym sprzęgają się z elementami oporowymi obudowy, w wyniku czego wymieniany termostatyczny zespół zaworowy zajmuje swoje położenie.

Zestaw do wymiany termostatycznego zespołu zaworowego do silników spalania wewnętrznego, umieszczonego w obudowie, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wymienny termostatyczny zespół zaworowy zawierający zaworowy człon zamykający, oprzyrządowanie montażowe do odłączalnego trzymania wspomnianego zespołu w obudowie, środki sprężyste działające wzdłuż osi pomiędzy wspomnianym członem zamykającym a wspomnianymi środkami montażowymi, przy czym w skład środków montażowych wchodzą co najmniej dwa ramiona z elementami oporowymi do rozłączalnego sprzęgania odpowiednich elementów oporowych obudowy dzięki zarówno osiowemu jak i obrotowemu ruchowi względem osi środków sprężystych, oraz zespół reagujący na temperaturę połączony z członem zamykającym zaworu w celu przemieszczenia go do położenia otwartego w reakcji na wzrost temperatury, przy czym wspomniane środki montażowe mogą swobodnie przemieszczać się pokonując opór sprężyny, w celu zwolnienia i sprzężenia wspomnianych ramion ze wspomnianymi elementami oporowymi w obudowie; oraz narzędzie do wyjmowania jednego termostatycznego zespołu zaworowego z obudowy i zastępowania go zamiennym termostatycznym zespołem zaworowym, przy czym wspomniane narzędzie ma część uchwytową, za którą trzyma użytkownik podczas pracy, oraz środki sprzęgające usytuowane w końcowej części narzędzia, przy czym środki sprzęgające są sprzęgalne ze środkami montażowymi termostatycznego zespołu zaworowego i umożliwiają osiowe i obrotowe przemieszczanie się narzędzia ze środkami montażowymi względem zespołu, przeciwko sile wspomnianych środków

184 243 sprężynujących, w celu umieszczenia zespołu zamiennego we wspomnianej obudowie ze środkami montażowymi sprzężonymi ze wspomnianymi elementami oporowymi.

W skład wspomnianych środków sprzęgających wchodzi odpowiednia liczba wyciętych części skonstruowanych w sposób umożliwiający odpowiednie wchodzenie w nie co najmniej dwóch ramion.

Wspomniane środki montażowe zawierają moletowaną powierzchnię do sprzęgania ze wspomnianymi środkami montażowymi.

Wspomniane środki montażowe zawierają powierzchnię o wysokim współczynniku tarcia, która sprzęga się ciernie ze środkami montażowymi.

Wspomniane narzędzie jest w przybliżeniu cylindryczne.

Średnica dolnego obszaru końcowego narzędzia jest dobrana w taki sposób, żeby była mniejsza od wewnętrznej średnicy obudowy, i większa od średnicy tej części termostatycznego zespołu zaworowego, która podczas używania wchodzi do wewnątrz wspomnianego narzędzia^.

Średnica części uchwytowej jest większa od średnicy wspomnianego obszaru końcowego narzędzia.

Zestaw zawiera ponadto co najmniej jeden pierścień uszczelniający o przekroju okrągłym przeznaczony do wymiany istniejącego pierścienia uszczelniającego o przekroju okrągłym we wspomnianej obudowie.

Co najmniej jeden pierścień uszczelniający o przekroju okrągłym jest tak ukształtowany, że może dopasować się do wymaganego kształtu.

Termostatyczny zespół zaworowy ma bocznikowy człon zamykający zaworu usytuowany na przeciwległej stronie środków montażowych względem członu zamykającego zaworu oraz drugie środki sprężyste usytuowane pomiędzy bocznikowym członem zamykającym zaworu a środkami montażowymi, w wyniku czego wspomniane pierwsze środki sprężyste znajdują się wyłącznie z jednej strony wspomnianych środków montażowych a wspomniane drugie środki sprężyste znajdują się wyłącznie na drugiej stronie środków montażowych.

Zamienny termostatyczny zespół zaworowy jest skonstruowany w taki sposób, że środki montażowe mogą swobodnie przemieszczać się przeciwko środkom sprężystym zwalniając i sprzęgając się z ramionami z elementami oporowymi w obudowie, więc włożenie zamiennego termostatycznego zespołu zaworowego w istniejącą obudowę jest czynnością stosunkowo prostą. W związku z tym nie ma potrzeby wymieniania istniejącej obudowy. Takie rozwiązanie znacznie zmniejsza koszty wymiany uszkodzonego termostatycznego zespołu zaworowego i może, na przykład, zmniejszyć ponoszone koszty nawet o 95%. Zaletą narzędzia jest możliwość jego sprzężenia ze środkami montażowymi termostatycznego zespołu zaworowego w taki sposób, że nie tylko można zdemontować istniejący zespół zaworowy, ale również włożyć zamienny termostatyczny zespół zaworowy.

W skład środków sprzęgających narzędzia wchodzi odpowiednia liczba wyciętych części skonstruowanych w taki sposób, żeby odpowiednio wchodziły w nie wspomniane co najmniej dwa ramiona. Zatem można zapewnić dobre sprzężenie pomiędzy narzędziem a ramionami środków montażowych tak, żeby środki montażowe mogły przemieszczać się zarówno ku elementowi oporowemu jak i od niego podczas gdy wspomniane elementy oporowe znajdują się w obudowie.

Alternatywnie, środki montażowe mogą zawierać moletowaną powierzchnię do sprzęgania się ze środkami montażowymi. Dzięki tej moletowanej powierzchni narzędzie jest odpowiednio sprzężone ze środkami montażowymi termostatycznego zespołu zaworowego tak, że środki montażowe można przemieszczać do sprzężenia i wysprzężenia ze wspomnianymi elementami oporowymi w obudowie.

Alternatywnie, w skład środków montażowych może wchodzić powierzchnia o wysokim współczynniku tarcia, sprzęgająca się ciernie ze środkami montażowymi. Jest to korzystne zwłaszcza ze względu na niskie koszty wykonania. W szczególności, również materiał, z jakiego jest wykonane narzędzie może sam mieć powierzchnię o wysokim współczynniku tarcia. Alternatywnie, powierzchnię o wysokim współczynniku tarcia można uzyskać powlekając ją odpowiednim materiałem. Generalnie, w przypadku używania tego narzędzia, środki

184 243 sprzęgające są dociskane do środków montażowych przeciwnie do siły wywieranej przez środki sprężyste. Dodatkowym efektem jest odpowiednie sprzężenie powierzchni o wysokim współczynniku tarcia lub powierzchni moletowanej ze środkami sprzęgającymi tak, że możliwe jest zwolnienie ramion z elementów oporowych albo ich sprzężenie z tymi elementami.

Korzystnie, narzędzie jest cylindryczne, co ułatwia manipulowanie nim i upraszcza produkcję. Średnicę dolnego obszaru końcowego narzędzia można wybrać tak, żeby była mniejsza od wewnętrznej średnicy obudowy i większa od średnicy tej części termostatycznego zespołu zaworowego, która podczas używania wchodzi do wnętrza narzędzia. Zatem narzędzia tego nie można stosować do termostatycznych zespołów zaworowych z częściami na przeciwległej stronie środków montażowych względem członu zamykającego zaworu, bez przeszkadzania tymi częściami narzędziu.

Korzystnie, średnica części uchwytowej jest większa niż średnica wspomnianej części końcowej narzędzia. Większa średnica części uchwytowej ułatwia użytkownikowi chwyt narzędzia. Rozumie się samo przez się, że w alternatywnych przykładach wykonania wynalazku, średnica części uchwytowej może być taka sama lub mniejsza od średnicy końcowego obszaru narzędzia. Alternatywnie, część uchwytowa nie musi być cylindryczna przy cylindrycznym obszarze końcowym.

Korzystnie, w skład zestawu wchodzi co najmniej jeden pierścień uszczelniający o przekroju okrągłym (O-ring). W zalecanym przykładzie wykonania stosuje się kilka pierścieni uszczelniających o przekroju okrągłym przeznaczonych do różnych obudów, do których można stosować zestaw. Korzystnie, co najmniej jeden z tych pierścieni jest ukształtowany w taki sposób, że może przyjmować dowolne kształty. W ten sposób, dzięki pierścieniowi uszczelniającemu dopasowującemu się do różnorodnych kształtów, istnieje możliwość zmniejszenia liczby pierścieni uszczelniających w zestawie.

Korzystnie, zamienny termostatyczny zespół zaworowy ma bocznikowy człon zamykający zaworu usytuowany na przeciwległej stronie środków montażowych względem zamykającego członu zaworu, oraz drugie środki sprężyste usytuowane pomiędzy bocznikowym członem zamykającym zaworu a środkami montażowymi, wskutek czego wspomniane pierwsze środki sprężyste znajdują się tylko na jednej stronie wspomnianych środków montażowych a wspomniane drugie środki sprężyste znajdują się tylko na przeciwległej stronie wspomnianych środków montażowych. Dzięki takiemu rozwiązaniu można wyeliminować zakleszczanie, które występuje w istniejących termostatycznych członach zaworowych.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia termostatyczny zespół zaworowy; fig. 2 - termostatyczny zespół zaworowy z fig. 1 wstawiony w pokazaną schematycznie obudowę; fig. 3 - pierwsza obudowa na termostatyczny zespół zaworowy z fig. 1, w rzucie perspektywicznym; fig. 4 - druga obudowa na termostatyczny zespół zaworowy z fig. 1, w rzucie perspektywicznym; fig. 5 - pierwsze narzędzie do demontażu i wymiany termostatycznego zespołu zaworowego z fig. 1; fig. 6 - drugie narzędzie do demontażu i wymiany termostatycznego zespołu zaworowego z fig. 1; fig. 7 trzecie narzędzie do demontażu i wymiany termostatycznego zespołu zaworowego z fig. 1; fig. 8 - pierścień uszczelniający o przekroju kołowym do stosowania z obudową pokazaną na fig. 3; oraz fig. 9 - pierścień uszczelniający o przekroju kołowym do stosowania z obudową pokazaną na fig. 4.

Na fig. 1 i 2 pokazano termostatyczny zespół zaworowy 2. W skład termostatycznego zespołu zaworowego 2 wchodzi woskowy termostat 4. Termostat 4 składa się z miedzianego cylindra 6 napełnionego woskiem lub mieszanką wosku z miedzią. W miedzianym cylindrze 6 znajduje się również tłoczek 8, który wchodzi przez jeden koniec 9 cylindra 6. Tłoczek 8 jest oddzielony od wosku lub mieszanki wosku z miedzią gumową tuleją (nie pokazaną). Budowa woskowego termostatu 4 pokazanego na fig. 1 jest ogólnie znana.

Do znajdującego się poza cylindrem 6 końca 11 tłoczka 8 jest przymocowany kołek 10. Jak można zobaczyć na fig. 2, kołek 10 wchodzi w gniazdo 12 znajdujące się w obudowie 14, w którą wchodzi termostatyczny -zespół zaworowy 2. Widoczna na fig. 2 obudowa 14 jest pokazana schematycznie.

184 243

W skład termostatycznego zespołu zaworowego 2 wchodzi również okrągły człon zamykający 16 zaworu, który, kiedy znajduje się w położeniu zamkniętym, jak pokazano na fig. 2, wchodzi w gniazdo 18 zaworu w obudowie 14. Człon zamykający 16 zaworu jest osadzony w miedzianym cylindrze 6 i nie ma możliwości poruszania się względem niego. Człon zamykający 16 jest dociskany do położenia pokazanego na fig. 2 sprężyną 20. Sprężyna ta znajduje się pomiędzy członem 16 zaworu a członem sprzęgającym 22, który utrzymuje termostatyczny zespół zaworowy 2 w odpowiednim położeniu w obudowie 14. Człon sprzęgający 22 ma postać stosunkowo wąskiego pręta rozciągającego się prostopadle do podłużnej osi 24 termostatycznego zespołu zaworowego 2. Oba końce 26 członu sprzęgającego 22 wchodzą i trzymają się, odpowiednio, w dwóch szczelinach 28 w wewnętrznej ściance 29 obudowy 14. Obie szczeliny 28 leżą po przeciwległych stronach średnicy, podobnie jak dwa końce 26 członu sprzęgającego 22. Generalnie, długość szczelin 28 odpowiada szerokości pręta, z jakiego jest wykonany człon sprzęgający 22. Grubość każdego z końców 26 członu sprzęgającego 22 jest dobrana w taki sposób, żeby końce 26 mogły wchodzić w odpowiednie szczeliny 28 z pewnym luzem. Człon sprzęgający 22 można uważać za element z dwoma ramionami, każde współpracujące z odpowiednią szczeliną 28. Sprężyna 20 jest taka, że po wejściu termostatycznego zespołu zaworowego 2 w obudowę 14, jak pokazano na fig. 2, sprężyna 20 dociska człon sprzęgający 22 i człon zamykający 16 zaworu w przeciwnych kierunkach.

W skład termostatycznego zespołu zaworowego 2 wchodzi również bocznikowy człon zamykający 52 zaworu i druga sprężyna 53 umieszczona pomiędzy członem zamykającym 52 zaworu a członem sprzęgającym 22. Bocznikowy człon 52 zaworu jest podparty przez osadzony teleskopowo wałek 51, który z kolei jest osadzony w miedzianym cylindrze 6. Zatem bocznikowy człon 52 zaworu ma możliwość przemieszczania się w kierunku podłużnej osi 24 ku i od członu sprzęgającego 22. Bocznikowy człon 52 zaworu znajduje się na przeciwległej stronie członu sprzęgającego 22 względem członu zamykającego 16 zaworu. Rozumie się samo przez się, że pierwsza sprężyna 20 znajduje się z jednej strony członu sprzęgającego 22, a druga sprężyna 53 z drugiej strony członu sprzęgającego 22. Nawet po wyjęciu termostatycznego zespołu zaworowego 2 z obudowy 14, dwie sprężyny 20 i 53 pozostają zupełnie na różnych stronach członu sprzęgającego 22 tak, że nie ma możliwości, żeby obie sprężyny 20 i 53 splatały się ze sobą.

Poniżej objaśniono sposób działania termostatycznego zespołu zaworowego 2 pokazanego na fig. 1 i 2. Termostatyczny zespół zaworowy 2 z fig. 1 i 2 jest generalnie używany w silnikach pojazdów samochodowych, na przykład w układach chłodzenia. Po spadku temperatury silnika poniżej, na przykład, 92°C człon zamykający 16 zaworu jest w położeniu pokazanym na fig. 2 i płyn chłodzący nie płynie. Natomiast, kiedy temperatura wzrośnie powyżej tej wartości, znajdujący się w miedzianym cylindrze 6 wosk albo mieszanka wosku z miedzią zaczyna się topić i w rezultacie rozszerza się. Wskutek rozszerzania się wosku lub mieszanki wosku z miedzią, wosk lub mieszanka wosku z miedzią próbuje wysunąć tłoczek 8 z miedzianego cylindra 6. Jednakże, ponieważ kołek 10 przymocowany do końca tłoczka 8 znajduje się w nieruchomym gnieździe 12, więc rozszerzanie się wosku w miedzianym cylindrze 6 wymusza poruszanie się miedzianego cylindra 6, a w rezultacie członu zamykającego 16 zaworu, który jest trwale złączony z cylindrem 6, w kierunku pokazanym strzałką A. Rozumie się samo przez się, że siła wywierana wskutek rozszerzania się wosku lub mieszanki wosku z miedzią w miedzianym cylindrze 6 wystarcza do pokonania siły, z jaką działa sprężyna 20 na człon 16 zaworu. Skutkiem ruchu miedzianego cylindra 6, a tym samym członu zamykającego 16 zaworu, jest to, że człon zamykający 16 zaworu nie styka się już dłużej z gniazdem 18 zaworu, w związku z czym człon 16 zaworu przyjmuje położenie otwarte. W konsekwencji płyn chłodzący płynie przez układ chłodzenia w silniku. Człon zamykający 16 zaworu może całkowicie otworzyć się po dojściu temperatury do wartości, na przykład, 107°C. Rozumie się samo przez się, że temperatury te przytoczono tylko dla przykładu i w zależności od składu wosku lub mieszanki wosku z miedzią, można skonstruować zawory otwierające się i zamykające przy innych temperaturach.

Po spadku temperatury poniżej temperatury topnienia wosku lub mieszanki wosku z miedzią, wosk lub mieszanka wosku z miedzią krzepnie i kurczy się. Wosk lub mieszanka

184 243 wosku z miedzią nie wywiera już siły na tłoczek 8, a tym samym siła, z jaką działa sprężyna 20 cofa człon 16 zaworu z powrotem do gniazda 18 zaworu. W rezultacie część tłoczka 8, której nie było w cylindrze 6 kiedy wosk lub mieszanka wosku z miedzią były w stanie stopionym, ponownie wsuwa się do cylindra 6.

Poniżej zamieszczono opis przykładu wykonania wynalazku z fig. 3, na której widać pierwszą obudowę 14a w rzucie perspektywicznym (bez termostatycznego zespołu zaworowego na jego miejscu). Na figurze tej zastosowano te same numery identyfikacyjne do tych samych zespołów co na fig. 2, ale z dodatkiem litery a. W obudowie 14a znajduje się zagłębienie 30, w które wchodzi termostatyczny zespół zaworowy 2. Na figurze pokazano jedną ze szczelin 28a, w które wchodzi jeden koniec 26 zespołu sprzęgającego 22. Szczelina 28a znajduje się w ściance 36 zagłębienia 30. W tym przykładzie wykonania szczelinę 28a wyznaczają dwie wystające części 32 i 34, wychodzące poza płaszczyznę ścianki 36 zagłębienia 30. Podstawę 38 szczeliny 28a wyznacza ścianka 36. Podobna szczelina (nie pokazana) znajduje się naprzeciwko szczeliny 28a widocznej na fig. 3.

Jak widać na fig. 3, kołek 10 w tłoczku 8 jest usytuowany w taki sposób, że może wchodzić w otwór 40 o odpowiednich wymiarach, znajdujący się w gnieździe 12a. Człon 16 zaworu termostatycznego zespołu zaworowego 2 jest skonstruowany w taki sposób, że w stanie normalnym osiada w gnieździe 18a zaworu.

Poniżej zamieszczono opis drugiej obudowy 14b pokazanej na fig. 4. Na figurze tej zastosowano te same numery identyfikacyjne do tych samych zespołów co na fig. 2, ale z dodatkiem litery b. Na odpowiednich stójkach 42 znajdują się dwie szczeliny 28b, w które wchodzą końce 26 członu sprzęgającego 22 termostatycznego zespołu zaworowego 2. Stójki 42 wybiegają nad pozostałą obudowę 14b. Gniazdo na kołek 10 w tłoczku 8 oznaczono numerem odniesienia 12b. W gnieździe 12b znajduje się otwór 44 o odpowiednich wymiarach pasujących do kołka 10. Pokazano również gniazdo 18b zaworu, w które wchodzi człon 16 zaworu, w położeniu zamkniętym.

Poniżej zamieszczono ilustrowany fig. 5 opis pierwszego narzędzia 46 do wyjmowania i wymieniania uszkodzonego termostatycznego zespołu zaworowego 2. Narzędzie 46 ma kształt cylindryczny. Dolny koniec 48 narzędzia 46 jest skonstruowany w taki sposób, że sprzęga się z końcami 26 (lub ramionami) członu sprzęgającego 22 wymienianego termostatycznego zespołu zaworowego 2. W związku z tym, w dolnym końcu 48 narzędzia 46 znajdują się dwa rowki klinowe wyznaczone przez odpowiednie wycięte części 50; na fig. 5 widać tylko jeden z nich. Druga wycięta część, której nie widać, ale która jest taka sama jak pierwsza pokazana na figurze część 50, znajduje się po przeciwległej stronie. Wycięte części 50 mają takie wymiary, że są nieco większe od szerokości końców 26 członu sprzęgającego tak, że podczas używania oba końce 26 członu sprzęgającego 22 wchodzą w odpowiednie wycięte części 50 narzędzia 46.

Średnica dolnej części 48 narzędzia 46 jest dobrana tak, żeby była większa od średnicy bocznikowego członu zamykającego 52 zaworu termostatycznego zespołu zaworowego 2, ale mniejsza od wewnętrznej średnicy 54 obudowy 14 w pobliżu szczelin 28. Należy zauważyć, że w obudowie 40 takiego typu, jaki pokazano na fig. 4, średnica dolnej części 48 narzędzia 46 jest niniejsza od odległości pomiędzy dwiema stójkami 42. Górna część 56 narzędzia 46 ma większą średnicę niż dolna część 58 tego narzędzia. Takie rozwiązanie ułatwia użytkownikowi chwytanie narzędzia 46. Jednakże w pewnych przykładach wykonania wynalazku, średnica górnej części 56 narzędzia 26 może być taka sama jaik średnica dolnej części 58.

W celu zdemontowania uszkodzonego termostatycznego zespołu zaworowego o konstrukcji w przybliżeniu podobnej do pokazanej na fig. 1, narzędzie 46 umieszcza się nad bocznikowym członem zamykającym 52 zaworu i ustawia tak, że wycięte części 50 sprzęgają się z końcami 26 członu sprzęgającego 22, to jest końce 26 członu sprzęgającego wchodzą w wycięte części 50 narzędzia 46. Następnie obraca się narzędzie 46, co powoduje obrót członu sprzęgającego 22 tak, że końce 26 członu sprzęgającego 22 wychodzą ze szczelin 28. Należy zauważyć, że pierwsza sprężyna 20 będzie wykazywała skłonność do opierania się temu obrotowi członu sprzęgającego 26 tak, że na narzędzie 46 powinno się działać siłą wystarczającą do przezwyciężenia tego oporu. Może okazać się konieczne równoczesne przyło184 243 żenie siły do narzędzia 46 w kierunku przeciwnym do pokazanego strzałką A, ponieważ końce 26 członu sprzęgającego będą na ogół dociskane pierwszą sprężyną 20 do boków szczelin 28 dalej od członu 16 zaworu. Siłę tę można zastosować do odepchnięcia końców 26 członu sprzęgającego 22 od styczności z bokami szczelin 28 lub co najmniej do zmniejszenia styczności ciernej pomiędzy szczelinami 28 a końcami 26 członu sprzęgającego 22. Jak już wspomniano, końce 26 wchodzą w szczeliny 28 z pewnym luzem. Po wysunięciu końców 26 członu sprzęgającego ze szczelin 28, wyjmuje się narzędzie 46. Następnie można wyjąć termostatyczny zespół zaworowy 2 z obudowy, ponieważ trzyma się on na miejscu tylko w wyniku współdziałania pomiędzy końcami 26 członu sprzęgającego 22 a szczelinami 28.

W celu włożenia nowego termostatycznego zespołu zaworowego 2 takiego jak pokazano na fig. 1, termostatyczny zespół zaworowy 2 wkłada się ręką w obudowę 14 z kołkiem 10 umieszczonym w gnieździe 12. Jednakże człon sprzęgający 22 jest skonstruowany w taki sposób, że jego końce 26 są przesunięte względem szczelin 28. Narzędzie 46 umieszcza się nad członem sprzęgającym 22 tak, że wycięte części 50 sprzęgają się z odpowiednimi końcami 26 członu sprzęgającego 22. Następnie użytkownik działa na narzędzie siłą, pokonującą siłę dociskową sprężyny wywieraną przez pierwszą sprężynę 20, tak, że końce 26 członu sprzęgającego 22 znajdują się w tej samej płaszczyźnie, jaką wyznaczają szczeliny 28. Następnie obraca się narzędziem do położenia, w którym końce 26 członu sprzęgającego 22 wchodzą w odpowiednie szczeliny 28 w obudowie 14. Dla pokonania oporu sprężyny 20, przeciwdziałającej obrotowi, trzeba ponownie zastosować siłę o odpowiedniej wartości. Dzięki konstrukcji termostatycznego zespołu zaworowego pokazanego na fig. 1, nie ma żadnego ryzyka, że pierwsza i druga sprężyna mogłyby nie zrównoważyć siły ściskającej pierwszej sprężyny 20. Zatem za pomocą narzędzia 46 można wymienić tylko sam termostatyczny zespół zaworowy 2 bez konieczności równoczesnej wymiany obudowy 14.

Pokazane na fig. 5 narzędzie 46 może być wykonane z dowolnego, nadającego się do tego celu materiału, np. odpowiedni metal lub tworzywo sztuczne.

Na fig. 6 pokazano drugie narzędzie 60. Odmiennie niż w narzędziu z fig. 5, na dolnym końcu 62 narzędzia 60 nie ma wyciętych części. Zamiast nich, na dolnym końcu 62 narzędzia 60 znajduje się powierzchnia o stosunkowo wysokim współczynniku tarcia. Narzędzie z fig. 6 działa w sposób podobny do narzędzia z fig. 5. Jednakże, powierzchnia 62 o wysokim współczynniku tarcia wystarczy do sprzężenia z końcami 26 członu sprzęgającego, bez konieczności stosowania wyciętych części. Warunek wywarcia siły na narzędzie 60, w celu pokonania siły sprężyny wywieranej przez pierwszą sprężynę 20 zarówno do demontażu termostatycznego zespołu zaworowego 2 jak i włożenia nowego termostatycznego zespołu zaworowego 2, zapewnia, że osiągnięto wystarczający stopień sprzężenia wynikający ze współdziałania końców 26 członu sprzęgającego 22 z powierzchnią 62 o wysokim współczynniku tarcia tak, że człon sprzęgający może być obracany przez narzędzie 60 do sprzężenia i wysprzężenia ze szczelin 28. Pokazane na fig. 6 narzędzie 60 może być wykonane z dowolnego, odpowiedniego do tego celu materiału, albo kombinacji materiałów. Średnica górnej części 61 narzędzia jest taka sama jak średnica części dolnej 63. W jednym z zalecanych przykładów wykonania, narzędzie to jest wykonane z tektury lub tworzywa sztucznego.

Na fig. 7 pokazano trzecie narzędzie 64, które działa w dokładnie taki sam sposób, jak narzędzie pokazane na fig. 6. Jednakże, na dolnym końcu 66 narzędzia znajduje się wiele drobnych ząbków 68. Ząbki te są funkcjonalnie równoważne powierzchni ciernej narzędzia 60 z fig. 6. Ząbki te są wykonane w taki sposób, że po przyłożeniu za pomocą sprężyny odpowiedniej siły, pokonującej siłę wywieraną przez sprężynę, sprzęgają się z końcami 26 członu sprzęgającego 22, bez konieczności stosowania wyciętych części z pierwszego narzędzia 46. Pokazane na fig. 7 narzędzie może być wykonane z dowolnego, nadającego się do tego celu materiału, takiego jak tworzywa sztuczne, tektura lub metal, oraz dowolne ich kombinacje.

Pokazane na fig. 5, 6 i 7 narzędzia opisano wszystkie jako te, które sprzęgają końce 26 członu sprzęgającego 22. Należy zwrócić uwagę, że określenie end ma oznaczać również obszary, które znajdują się w pobliżu końca.

Jak już wspomniano, wymieniany oryginalny termostatyczny zespół zaworowy ma ogólnie taką samą konstrukcję jak zamienny termostatyczny zespół zaworowy 2. Jednakże,

184 243 oryginalny termostatyczny zespół zaworowy może mieć nieco zmienioną konstrukcję jeżeli chodzi o położenie sprężyn. W szczególności, w przypadku oryginalnego termostatycznego zespołu zaworowego, sytuacja, podczas której dwie sprężyny znajdują się na różnych stronach członu sprzęgającego, kiedy termostatyczny zespół zaworowy jest w obudowie, jest odmienna od sytuacji, kiedy termostatyczny zespól zaworowy jest zdemontowany z obudowy. W szczególności, część drugiej sprężyny będzie na tej samej stronie członu sprzęgającego co pierwsza sprężyna. Obie te sprężyny będą w tej sytuacji wykazywały skłonność do płatania się ze sobą.

Jednym z przykładów wykonania wynalazku jest zestaw do wymieniania termostatycznego zespołu zaworowego 2. W skład tego zestawu wchodzą wymienny termostatyczny zespół zaworowy 2 oraz narzędzie do demontażu i wymiany istniejącego termostatycznego zespołu zaworowego 2. Narzędziem może być jedno z narzędzi 46, 60 lub 64 pokazanych na fig. 5, fig. 6 i fig. 7. Rozumie się samo przez się, że ten sam zestaw można używać do wymieniania zaworów termostatycznych w licznych różnorodnych typach obudów. Przykładowo, wspólny zestaw można używać do wymieniania termostatycznego zespołu zaworowego 2, kiedy jest na miejscu w obudowach 14a lub 14b pokazanych na fig. 3 i fig. 4. Obie te obudowy pokazano wyłącznie w przykładach wykonania i rozumie się samo przez się, że istnieje wiele różnorodnych konstrukcji obudów, w które można włożyć termostatyczny zespół zaworowy takiego typu, jaki przedstawiono powyżej. Zestaw ten można stosować do wymieniania termostatycznego zespołu zaworowego w dowolnej obudowie.

W skład zestawu może dodatkowo wchodzić jeden lub więcej pierścieni uszczelniających o przekroju kołowym. W specjalnie zalecanym przykładzie wykonania, w skład tego zestawu wchodzą pierścienie uszczelniające o przekroju kołowym, nadające się do stosowania ze wszystkimi możliwymi typami obudów, w których można zamontować dany typ termostatycznego zespołu zaworowego 2. Przykładowo, w skład zestawu mogą wchodzić pierścienie uszczelniające o przekroju kołowym pokazane na fig. 8 i 9 jako 70 i 72. W szczególności, pokazany na fig. 8 pierścień uszczelniający o przekroju kołowym może być używany z obudową pokazaną na fig. 3 i pierścień ten wchodzi w rowek 74 pod pierścień uszczelniający (patrz fig. 3). Pokazany na fig. 9 pierścień uszczelniający 72 można stosować z obudową pokazaną na fig. 4 i wchodzi w rowek 76 pod pierścień uszczelniający (patrz fig. 4). Rozumie się samo przez się, że w skład zestawu mogą wchodzić dodatkowo lub alternatywnie pierścienie uszczelniające o przekroju kołowym dowolnego kształtu. W jednym z przykładów wykonania wynalazku zastosowano giętki pierścień uszczelniający o przekroju kołowym, który może wchodzić w przeznaczony na niego rowek o dowolnym kształcie. Przykładowo, zamiast pierścienia uszczelniającego z fig. 8, można zastosować okrągły lub owalny pierścień uszczelniający, któremu można nadać kształt pasujący do rowka 74.

Pokazane na fig. 5 do 7 narzędzia można zmodyfikować w taki sposób, żeby zawierały elementy pod uchwyt użytkownika. Rozumie się również samo przez się, że można oczywiście zmodyfikować liczbę wyciętych części w narzędziu z fig. 5 w zależności od kształtu członu sprzęgającego. Przykładowo; jeżeli człon sprzęgający jest zaopatrzony w trzy równomiernie rozłożone ramiona, to pokazane na fig. 5 narzędzie powinno być zaopatrzone w trzy wycięte części usytuowane w równo odległych miejscach wokół dna narzędzia. Jeżeli człon sprzęgający termostatycznego zespołu zaworowego jest zaopatrzony w więcej niż trzy ramiona, to w dnie narzędzia może znajdować się odpowiednia liczba wyciętych części. Rozumie się również samo przez się, że w zależności od budowy narzędzia, narzędzie to można skonstruować w taki sposób, żeby stykało się tylko z odpowiednimi częściami członu sprzęgającego, różnymi od jego końców.

184 243

ty184 243

184 243

FIG 5

184 243

FIG 1

Departament Wydawnictw UP RP, Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wymiany termostatycznego zespołu zaworowego umieszczonego w obudowie i zawierającego zaworowy człon zamykający, środki montażowe do odłączalnego trzymania zespołu w obudowie, środki sprężyste działające wzdłuż osi pomiędzy członem zamykającym a środkami montażowymi, przy czym w skład środków montażowych wchodzą co najmniej dwa ramiona z elementami oporowymi do rozłączalnego sprzęgania odpowiednich elementów oporowych obudowy dzięki zarówno osiowemu jak i obrotowemu ruchowi względem osi środków sprężystych, oraz zespół reagujący na temperaturę połączony z członem zamykającym zaworu w celu przemieszczenia go do położenia otwartego w reakcji na wzrost temperatury, przy czym wspomniane środki montażowe mogą swobodnie przemieszczać się pokonując opór sprężyny, w celu zwolnienia i sprzężenia wspomnianych ramion ze wspomnianymi elementami oporowymi w obudowie, znamienny tym, że umieszcza się środki sprzęgające narzędzia w styczności ze środkami montażowymi jednego wymienianego termostatycznego zespołu zaworowego, po czym przykłada się siłę do wspomnianego narzędzia dla pokonania siły dociskowej wywieranej przez środki sprężynujące w kierunku osiowym i obrócenie narzędzia tak, że ramiona wymienianego termostatycznego zespołu zaworowego zwalniają się z elementów oporowych obudowy, umożliwiając wyjęcie jednego termostatycznego zespołu zaworowego, następnie umieszcza się wymieniany termostatyczny zespół zaworowy w obudowie z ramionami termostatycznego zespołu zaworowego nie współbieżnymi z elementami oporowymi obudowy, po czym umieszcza się środki sprzęgające narzędzia w styczności z ramionami wymienianego termostatycznego zespołu zaworowego, oraz przykłada się siłę do wspomnianego narzędzia w kierunku osiowym przeciwko naciskowi wywieranemu przez środki sprężyste i obraca się narzędzie tak, że ramiona przemieszczają się do położenia, w którym sprzęgają się z elementami oporowymi obudowy, w wyniku czego wymieniany termostatyczny zespół zaworowy zajmuje swoje położenie.
2. 2. Zestaw do wymiany termostatycznego zespołu zaworowego do silników spalania wewnętrznego, umieszczonego w obudowie, znamienny tym, że wymienny termostatyczny zespół zaworowy zawierający zaworowy człon zamykający, oprzyrządowanie montażowe do odłączalnego trzymania wspomnianego zespołu w obudowie, środki sprężyste działające wzdłuż osi pomiędzy wspomnianym członem zamykającym a wspomnianymi środkami montażowymi, przy czym w skład środków montażowych wchodzą co najmniej dwa ramiona z elementami oporowymi do rozłączalnego sprzęgania odpowiednich elementów oporowych obudowy dzięki zarówno osiowemu jak i obrotowemu ruchowi względem osi środków sprężystych, oraz zespół reagujący na temperaturę połączony z członem zamykającym zaworu w celu przemieszczenia go do położenia otwartego w reakcji na wzrost temperatury, przy czym wspomniane środki montażowe mogą swobodnie przemieszczać się pokonując opór sprężyny, w celu zwolnienia i sprzężenia wspomnianych ramion ze wspomnianymi elementami oporowymi w obudowie; oraz narzędzie do wyjmowania jednego termostatycznego zespołu zaworowego z obudowy i zastępowania go zamiennym termostatycznym zespołem zaworowym, przy czym wspomniane narzędzie ma część uchwytową, za którą trzyma użytkownik podczas pracy, oraz środki sprzęgające usytuowane w końcowej części narzędzia, przy czym środki sprzęgające są sprzęgalne ze środkami montażowymi termostatycznego zespołu zaworowego i umożliwiają osiowe i obrotowe przemieszczanie się narzędzia ze środkami montażowymi względem zespołu, przeciwko sile wspomnianych środków sprężynujących, w celu umieszczenia zespołu zamiennego we wspomnianej obudowie ze środkami montażowymi sprzężonymi ze wspomnianymi elementami oporowymi.
3. 3. Zestaw według zastrz. 2, znamienny tym, że w skład wspomnianych środków sprzęgających wchodzi odpowiednia liczba wyciętych części skonstruowanych w sposób umożliwiający odpowiednie wchodzenie w nie co najmniej dwóch ramion.

   184 243
4. 4. Zestaw według zastrz. 2, znamienny tym, że wspomniane środki montażowe zawierająmoletowaną powierzchnię do sprzęgania ze wspomnianymi środkami montażowymi.
5. 5. Zestaw według zastrz. 2, znamienny tym, że wspomniane środki montażowe zawierają powierzchnię o wysokim współczynniku tarcia, która sprzęga się ciernie ze środkami montażowymi.
6. 6. Zestaw według zastrz. 2, znamienny tym, że wspomniane narzędzie jest w przybliżeniu cylindryczne.
7. 7. Zestaw według zastrz. 6, znamienny tym, że średnica dolnego obszaru końcowego narzędzia jest dobrana w taki sposób, żeby była mniejsza od wewnętrznej średnicy obudowy, i większa od średnicy tej części termostatycznego zespołu zaworowego, która podczas używania wchodzi do wewnątrz wspomnianego narzędzia.
8. 8. Zestaw według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że średnica części uchwytowej jest większa od średnicy wspomnianego obszaru końcowego narzędzia.
9. 9. Zestaw według zastrz. 2, znamienny tym, że zawiera ponadto co najmniej jeden pierścień uszczelniający o przekroju okrągłym przeznaczony do wymiany istniejącego pierścienia uszczelniającego o przekroju okrągłym we wspomnianej obudowie.
10. 10. Zestaw według zastrz. 9, znamienny tym, że co najmniej jeden pierścień uszczelniający o przekroju okrągłym jest tak ukształtowany, że może dopasować się do wymaganego kształtu.
11. 11. Zestaw według zastrz. 2, znamienny tym, że zamienny termostatyczny zespół zaworowy ma bocznikowy człon zamykający zaworu usytuowany na przeciwległej stronie środków montażowych względem członu zamykającego zaworu oraz drugie środki sprężyste usytuowane pomiędzy bocznikowym członem zamykającym zaworu a środkami montażowymi, w wyniku czego wspomniane pierwsze środki sprężyste znajdują się wyłącznie z jednej strony wspomnianych środków montażowych a wspomniane drugie środki sprężyste znajdują się wyłącznie na drugiej stronie środków montażowych.