PL194607B1 - Zawór wkładkowy do grzejnika członowego - Google Patents

Abstract

1. Zawór wkladkowy do grzejnika czlonowe- go, posiadajacy obudowe, która wchodzi w pierwszy czlon grzejnika, gniazdo zaworowe, które wspóldziala z zawieradlem poruszanym z zewnatrz oraz kanal wlotowy wychodzacy z obwodu obudowy i kanal wylotowy prowadzacy do drugiego czlonu grzejnika, znamienny tym, ze zawieradlo (17; 117) jest cisnieniowo odciazone, kanal wlotowy (21; 121) znajduje sie z boku obok zawieradla (17; 117), a kanal wylotowy (22; 122) przylega do gniazda zaworowego (16, 116) od strony zwróconej w kierunku przeciwnym do zawieradla. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zawór wkładkowy do grzejnika członowego, posiadający obudowę, która wchodzi w pierwszy człon grzejnika, gniazdo zaworowe, które współdziała z zawieradłem poruszanym z zewnątrz oraz kanał wlotowy wychodzący z obwodu obudowy i kanał wylotowy prowadzący do drugiego członu grzejnika.

Tego rodzaju zawór wkładkowy znany jest z opisu patentowego DE 43 30 149 A1. Z uwagi na to, że jest on połączony z dopływem, steruje on przepływem nośnika ciepła z pierwszego do drugiego członu, a tym samym przepływem we wszystkich pozostałych członach grzejnika.

Obudowa posiada kanał wlotowy, który składa się z otworu promieniowego oraz otworu osiowego prowadzącego do gniazda zaworowego. Kanał wylotowy utworzony jest przez otwór przelotowy, który łączy przestrzeń obok zawieradła ze stroną czołową obudowy zaworu zwróconą w kierunku drugiego członu grzejnika. Obudowa ma z tego względu skomplikowaną konstrukcję i jest droga w produkcji.

Podstawowym celem wynalazku jest konstrukcja zaworu wkładkowego, który posiada prostszą konstrukcję i dzięki temu może być produkowany niższym kosztem.

W zaworze wkładkowym według wynalazku zawieradło jest ciśnieniowo odciążone, kanał wlotowy znajduje się z boku obok zawieradła, a kanał wylotowy przylega do gniazda zaworowego od strony zwróconej w kierunku przeciwnym do zawieradła.

Dzięki redukcji ciśnienia działającego na zawieradło, szczególnie zaś przy całkowitym zrównoważeniu ciśnienia, kanał wlotowy o małej długości można umieścić z boku, a kanał wylotowy podłączyć centrycznie do gniazda zaworowego. Zapewnia to konstrukcję prostą i tanią w produkcji. Produkowane elementy obudowy i tulei można nawet zastosować do dużej liczby już istniejących zaworów.

Dzięki redukcji ciśnienia można stosować termostatyczne elementy sterujące o małej sile nastawczej, a przez to o małych wymiarach.

Efektywną redukcję ciśnienia względem ciśnienia wylotowego w zaworze wkładkowym według wynalazku można uzyskać kiedy zawieradło wchodzi szczelnie od strony przeciwległej do gniazda zaworowego w komorę cylindryczną, której czynna powierzchnia naporu jest w przybliżeniu równa powierzchni obejmowanej przez gniazdo zaworowe, oraz kiedy komora cylindryczna połączona jest z przestrzenią wewnątrz gniazda zaworowego.

Korzystne jest wówczas, aby w zaworze według wynalazku przez zawieradło przechodził co najmniej jeden kanał redukujący ciśnienie.

W zaworze według wynalazku korzystne jest również to, że zawieradło posiada strefę, w której jego przekrój poprzeczny wzrasta w kierunku gniazda zaworowego oraz, że na kołnierz pierścieniowy umieszczony w pobliżu powierzchni czołowej zawieradła po stronie przeciwległej w stosunku do gniazda zaworowego i częściowo przesłaniający strefę działa ciśnienie występujące w tej strefie.

Uwzględniając strefę przysłaniania gniazda zaworowego oraz zawieradła możliwa jest duża lub całkowita redukcja ciśnienia również po stronie wlotowej.

Kolejne usprawnienie zaworu według wynalazku polega na tym, że przed gniazdem zaworowym znajduje się od zewnątrz koryto obwodowe.

Zaletą zaworu według wynalazku jest także to, że kanał wlotowy utworzony jest przez wycięcie w ściance obudowy. Prowadzi to do uzyskania bardzo prostej konstrukcji z krótkim kanałem wlotowym.

Ponadto w zaworze według wynalazku korzystne jest także to, że pomiędzy wycięciem i zawieradłem znajduje się tuleja nastawcza, która definiuje przekrój poprzeczny kanału wlotowego.

Umożliwia to ustawienie wartości kv. Ponadto w istniejących zaworach można stosować nowe elementy obudowy i tulei.

Korzystne jest, aby w zaworze według wynalazku obudowa posiadała rurkę połączoną z gniazdem zaworowym dla utworzenia kanału wylotowego. Rurka ta może mieć stosunkowo dużą średnicę w celu zmniejszenia strat ciśnienia na dławieniu.

Korzystne jest przy tym kiedy w zaworze według wynalazku rurka na swobodnym końcu posiada płytkę z podkładką uszczelniającą przylegającą do złączki łączącej pierwszy i drugi człon grzejnika. Wkręcenie zaworu wkładkowego powoduje równoczesne dociśnięcie podkładki uszczelniającej do złączki, dzięki czemu uzyskiwane jest niezawodne uszczelnienie.

PL 194 607 B1

Alternatywnie korzystne jest kiedy w zaworze według wynalazku rurka posiada na obwodzie pierścień uszczelniający do wsunięcia w złączkę łączącą pierwszy i drugi człon grzejnika. Wymaga to jedynie zastosowania złączki o cylindrycznej obwodnicy wewnętrznej.

W innej korzystnej formie zaworu wkładkowego według wynalazku obudowa posiada część wkręcaną i przymocowany do niej wypust, który obejmuje co najmniej gniazdo zaworowe i kanał wylotowy. Dla tej samej części wkręcanej można stosować różne wypusty, które dopasowane są do danego zastosowania.

Korzystne jest w takim rozwiązaniu, kiedy w zaworze według wynalazku wypust wykonany jest z tworzywa sztucznego. Tworzywo umożliwia łatwe nadanie pożądanego kształtu wypustu poprzez wtryskiwanie lub późniejszą obróbkę.

Przedmiot wynalazku został opisany poniżej w korzystnych przykładach wykonania na rysunku, na którym:

fig. 1 przedstawia przekrój częściowy przez wbudowany zawór wkładkowy według wynalazku, fig. 2 przedstawia przekrój przez zawór wkładkowy o zmodyfikowanym kształcie, fig. 3 przedstawia powiększenie strefy A z rysunku fig. 2.

Grzejnik członowy 1 posiada wiele członów 2, 3, które połączone są ze sobą za pomocą złączek 4, posiadających częściowo gwint lewoskrętny, a częściowo prawoskrętny. Pusta przestrzeń 5 pierwszego członu 2 wyposażona jest w dolnym końcu w przyłącze dopływowe. Zawór wkładkowy 6 steruje przejściem nośnika ciepła z pustej przestrzeni 5 do pustej przestrzeni 7 drugiego członu 3, który poprzez wiele kolejnych członów połączony jest z przyłączem odpływowym.

Kierunek przepływu wskazują strzałki 8 i 9.

Zawór wkładkowy 6 przytrzymywany jest przez tuleję gwintowaną 10 po stronie czołowej pierwszego członu 2. Posiada on obudowę 11, część wkręcaną 12 oraz wypust 13. Część wkręcana 12 połączona jest gwintem 14 z tuleją 10 oraz gwintem 15 z wypustem 13. Wypust posiada gniazdo zaworowe 16, które współdziała z zawieradłem 17, posiada kanały redukujące ciśnienie 18 i poruszane jest za pomocą popychacza zaworowego 19 przez nasadkę termostatyczną 20.

Dalsze cechy, które powodują redukcję ciśnienia opisane są w połączeniu z rysunkiem fig. 2 oraz fig. 3. Wycięcie w ściance wypustu 13 służy jako kanał wlotowy 21, a rura podłączona do gniazda zaworowego 16 jako kanał wylotowy 22. Do rury tej przymocowana jest płytka 23 z podkładką uszczelniającą 24. Dzięki temu przy wkręcaniu zaworu wkładkowego podkładka uszczelniająca 24 jest dociskana do powierzchni czołowej złączki 4. Pomiędzy zawieradłem 17 i ścianą obwodową obudowy 11 znajduje się tuleja nastawcza 25, którą można przekręcać za pomocą pierścienia nastawczego 26, w celu ustawienia wartości kv zaworu.

W przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku fig. 2 oraz fig. 3 oznaczenia odpowiednich części zwiększono o 100. Tak samo jak poprzednio zawór wkładkowy 106 składa się z obudowy 111, która posiada część wkręcaną 112 z gwintem 114 oraz wypustem 113. Wypust 113 posiada gniazdo zaworowe 116 i kanał wylotowy 122. Kanał wlotowy 121 utworzony jest poprzez wycięcie w ściance obudowy. Zawieradło 117 poruszane jest z zewnątrz za pomocą popychacza 119.

Pomiędzy obudową 111 i zawieradłem 117 znajduje się tuleja nastawcza 125, którą można obracać za pomocą pokrętła 126 przysłaniając w ten sposób w mniejszym lub większym stopniu kanał wlotowy 121, który ma kształt wycięcia w ściance obudowy.

Należy jeszcze dodać, że popychacz zaworowy 119 obciążany jest przez sprężynę otwierającą 127, która opiera się na tulei nastawczej. Ponadto kanał wylotowy 122 wyposażony jest na obwodzie w pierścień uszczelniający 123, dzięki czemu może on być wsuwany w cylindryczną komorę wewnętrzną nie przedstawionej na rysunku złączki, która służy połączeniu z drugim członem.

Ważne jest to, aby na zawieradło 117 nie oddziaływało ciśnienie lub było ono w dużej mierze zredukowane, tak aby działające z zewnątrz siły uruchamiające umożliwiały nienaganną pracę zaworu. W tym celu przewidziano opisane poniżej środki.

Przez zawieradło 117 przechodzi wiele kanałów redukujących ciśnienie 118, które tworzą połączenie z komorą cylindryczną 128, której czynna powierzchnia przekroju poprzecznego jest równa powierzchni przekroju poprzecznego kanału wylotowego 122, czyli leży wewnątrz gniazda zaworowego 116, a tym samym stanowi powierzchnię zawieradła 117, na którą działa ciśnienie wylotowe.

PL 194 607 B1

Na zewnętrznej stronie zawieradła 117 znajduje się strefa 129 o przekroju poprzecznym zwiększającym się w kierunku gniazda zaworowego 116 ograniczona w tym przypadku przez powierzchnię stożkową a ponadto powierzchnia cylindryczna 130 oraz kołnierz pierścieniowy 131, który przylega ściśle do obwodu komory cylindrycznej 128. Strefa 129 umożliwia przysłonięcie gniazda zaworowego 116.

Częściowe zachodzenie kołnierza pierścieniowego 131 na strefę 129 powoduje przy uwzględnieniu strefy zachodzenia pomiędzy zawieradłem 117 i gniazdem zaworowym 116 całkowitą lub przynajmniej częściową redukcję ciśnienia wlotowego.

Zaokrąglone w przekroju gniazdo zaworowe 116 tworzy pewien rodzaj wału przy wewnętrznej stronie koryta obwodowego 132. Prowadzi to w połączeniu ze stroną czołową zawieradła 117 do wzrostu ciśnienia po stronie wlotowej, który to wzrost zaznaczony jest za pomocą symbolu „+ +, oraz redukcji ciśnienia po stronie wylotowej, co zaznaczono za pomocą symbolu „- -. W ten sposób zlikwidowane jest wibrowanie lub klapanie zawieradła, które występuje w szczególności w zawieradłach lub gniazdach zaworowych wykonanych z materiału elastycznego.

W przedstawionych przykładach wykonania można wprowadzać różnorakie zmiany bez naruszania istoty wynalazku. Wypust 13 lub 113 może być wykonany z metalu, korzystniej z tworzywa sztucznego. Może być on również wykonany w postaci teleskopowo przesuwnej części cylindrycznej z wbudowaną sprężyną dla zrównoważenia tolerancji wymiarów. Wiele elementów zaworu wkładkowego 6 lub 106 może być identycznych z elementami zaworów dostępnych w handlu. Umożliwia to produkcję dużych serii, co również przyczynia się do zmniejszenia kosztów wytwarzania. W przypadku braku złączki 4 poszczególne człony grzejnika mogą być także zespawane.

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór wkładkowy do grzejnika posiadający obudowę. która wchodzi w pierwszy człon grzejnika, gniazdo zaworowe, które współdziała z zawieradłem poruszanym z zewnątrz oraz kanał wlotowy wychodzący z obwodu obudowy i kanał wylotowy prowadzący do drugiego członu grzejnika, znamienny tym, że zawieradło (17; 117) jest ciśnieniowo odciążone, kanał wlotowy (21; 121) znajduje się z boku obok zawieradła (17; 117), a kanał wylotowy (22; 122) przylega do gniazda zaworowego (16, 116) od strony zwróconej w kierunku przeciwnym do zawieradła.
2. 2. Zawór wkładkowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawieradło (17; 117) wchodzi szczelnie od strony przeciwległej do gniazda zaworowego (116) w komorę cylindryczną (128), której czynna powierzchnia naporu jest w przybliżeniu równa powierzchni obejmowanej przez gniazdo zaworowe (116), oraz że komora cylindryczna (128) połączona jest z przestrzenią wewnątrz gniazda zaworowego (116).
3. 3. Zawór w Mad ko wy według zastrz. 2, tym, że przez zawieradło (17; 117) przechodzi co najmniej jeden kanał redukujący ciśnienie (18; 118).
4. 4. Zawór wkkadkowy według zas^z. 1 albo 2, albo 3, znam ienny t^r^, że zawieradło (1177 posiada strefę (129), w której jego przekrój poprzeczny wzrasta w kierunku gniazda zaworowego (16; 116) oraz, że na kołnierz pierścieniowy (131) umieszczony w pobliżu powierzchni czołowej zawieradła (117) po stronie przeciwległej w stosunku do gniazda zaworowego i częściowo przesłaniający strefę (129) działa ciśnienie występujące w tej strefie.
5. 5. Zawór wkkadkowy według zas^z. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że przedgniazdem zaworowym (116) znajduje się od zewnątrz koryto obwodowe (132).
6. 6. Zawór wkkadkowy według zassrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, zr^c^r^i^nr^\y tym, że kanal wlotowy (21,121) utworzony jest przez wycięcie w ściance obudowy.
7. 7. Zawór wkkadkowy według zas^z. 6, znam lenny tym, że pomiędzy wycięciem i zawieradłem (17; 117) znajduje się tuleja nastawcza (25; 125), która definiuje przekrój poprzeczny kanału wlotowego.
8. 8. Zawór wktadkowywedługzastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo6, albo 7, znam lenny tym, że obudowa (11; 111) posiada rurkę połączoną z gniazdem zaworowym (16; 116) dla utworzenia kanału wylotowego (22; 122).

   PL 194 607 B1
9. 9. Zawór wkładkowy według zastrz. 8, znamienny tym, że rurka na swobodnym końcu posiada płytkę (23) a obdaładaą rsauadlaiająuą (24) przylegającą db ałąuałi (4) łąuaąudj pierwszy i durgi uałwa (2, 3) gzadjaika.
10. 10. Zawór wkładko-oy według zasttz. 8, znam ienny tym, że rura na obwodzie posiada pidkśuidC rsauadlaiająuy (123) db wsraięuia w ałąuakę łąuaąuą pidzwsay i durgi uałwa grzejnika.
11. 11. Zaa/or w0łaanowó woddig zzsWz.1 albo2,albo 3,albo4, albo5, albo6,albo7,albo8,albo9, nnaminnny yym, żd word-wa (11; 111) p-siada uaęść wkuęuaaą (12; 112) i puaymbubwaay dw aidj wypust (13; 113), któuy bodjmrjd ub aajmaidj gaiaadb aawbubwd (16:116) i kanał wylbtbwy (22; 122).
12. 12. Zawórwółaanowówódług zastrZa 10, znnmiennytym. że wwypr^ (3; 113) wókońydy j essz twbuzywa satruaadgb.