PL197244B1 - Upustowy zawór membranowy sterowany ciśnieniowo - Google Patents

Abstract

1. Upustowy zawór membranowy sterowany ci snieniowo, wyposa zony w doln a cz esc zaopatrzon a w otwór wlotowy i w otwór wylotowy oraz w umieszczon a mi edzy nimi sciank e dzia low a, w której jest usytuowane gniazdo grzybka zaworu, oraz w górn a cz es c, w której jest umieszczony trzon po laczony z grzybkiem i uruchamiany w jednym kierunku wst epnie napi e- t a, sciskan a spr ezyn a podpart a membran a, przy czym ta górna cz esc jest przymocowana do cz esci dolnej swym z lacznym ko ncem, zaopatrzonym w ko lnierz oporowy, za s mi edzy górn a cz esci a i doln a cz esci a zaworu jest osadzona swym obrze zem membrana uszczelniaj aca wzgl edem siebie obydwie te czesci, znamienny tym, ze z laczny koniec (21) górnej czesci (3) zaworu, wystaj acy poza ko lnierz oporowy (20) w kierunku dolnej cz esci (2) zaworu, ma posta c skierowanego do do lu obwodowego wyst epu (24), zako nczonego skierowanym pro- mieniowo na zewn atrz obwodowym ko lnierzem (25), zaopa- trzonym w obwodowy rowek (26), w którym jest osadzone obrze ze (27) membrany (28), dociskane promieniowo przez obwodow a sciank e (18) miski (16) dolnej cz esci (2) zaworu do dna obwodowego rowka (26), przy czym równocze snie ko l- nierz oporowy (20) przylega do wewn etrznej powierzchni czo lowej odsadzenia (19) obwodowej scianki (18) miski (16), za s w obwodowym rowku (22), wewn atrz tego odsadzenia (19) obwodowej scianki (18) jest osadzony pier scie n ustalaj acy (23), mocuj acy z mo zliwo sci a obrotu górn a cz esc (3) do dolnej cz esci (2) zaworu. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest upustowy zawór membranowy sterowany ciśnieniowo, wyposażony w dolną część zaopatrzoną w otwór wlotowy i w otwór wylotowy oraz w umieszczoną między nimi ściankę działową, w której jest usytuowane gniazdo grzybka zaworu, oraz w górną część, w której jest umieszczony trzon połączony z grzybkiem i uruchamiany w jednym kierunku wstępnie napiętą, ściskaną sprężyną podpartą membraną. Górna część zaworu jest przymocowana do części dolnej swym złącznym końcem, zaopatrzonym w kołnierz oporowy, zaś między górną częścią i dolną częścią zaworu jest osadzona swym obrzeżem membrana uszczelniająca względem siebie obydwie te części.

Upustowe zawory membranowe są stosowane do regulacji ciśnienia czynnika roboczego w układach grzewczych lub chłodniczych i są zwykle instalowane w przewodach powrotnych wody.

Znane zawory tego rodzaju wykazują wiele niedogodności. Istotny problem stanowi na przykład stosunkowo duże tarcie między częściami ruchomymi i uzyskanie odpowiednich sygnałów o spowodowanych tym zakłóceniach działania zaworu. Często stawiane są zaworom trudne wymagania instalacyjne, na przykład ograniczenie wysokości gabarytowej.

Układy pomiarowe i sygnalizacyjne są często mocowane do zaworu w sposób trwały, powodując określone trudności montażowe. Wymiana niektórych elementów zaworu, zwłaszcza podczas jego eksploatacji, jest często uciążliwa, a nawet niemożliwa do wykonania. W takich przypadkach zawór musi być całkowicie rozebrany, mimo że nie wszystkie jego części podlegają wymianie, przy czym kolejny montaż zaworu jest stosunkowo pracochłonny. Podczas montażu nie dysponuje się często możliwościami pomiarowymi i możliwością spustu czynnika roboczego. Również odpowietrzanie zaworu, zwłaszcza podczas jego eksploatacji, jest stosunkowo trudne i wymaga często specjalnych narzędzi, na przykład do ustawiania zaworu w określonym położeniu, przy czym niekiedy odcięcie zaworu od obiegu jest w ogóle niemożliwe. Zmiana wstępnych parametrów regulacyjnych jest często dokonywana przez osoby do tego nieuprawnione, zaś błędy regulacji powodują zmiany charakterystyki zaworu, utrudniając przepływ czynnika roboczego. Często trudne jest również stwierdzenie nieprawidłowej pracy zaworu i jej usprawnienie. W czasie eksploatacji, w miarę zużycia zaworu powiększa się spowodowany przez niego hałas. Niekorzystnymi czynnikami są również duże wymiary zaworu i znaczne zużycie materiału do jego produkcji.

Reasumując, znane zawory wykazują stosunkowo niewielką żywotność i są zawodne w eksploatacji.

Z europejskich opisów patentowych nr nr EP 0 451 326 oraz EP 0 689 652, jak również z niemieckiego opisu patentowego nr DE 3 708 166 znane są zawory, które wykazują omówione powyżej niedogodności.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji takiego upustowego zaworu membranowego sterowanego ciśnieniowo, który wyeliminuje powyższe niedogodności znanych dotychczas zaworów i który będzie cechowała zarówno prostota konstrukcji, jak i montażu.

Cel ten zrealizowano w upustowym zaworze membranowym sterowanym ciśnieniowo według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że złączny koniec górnej części zaworu, wystający poza kołnierz oporowy w kierunku dolnej części zaworu, ma postać skierowanego do dołu obwodowego występu, zakończonego skierowanym promieniowo na zewnątrz obwodowym kołnierzem, zaopatrzonym w obwodowy rowek, w którym jest osadzone obrzeże membrany dociskane promieniowo przez obwodową ściankę miski dolnej części zaworu do dna obwodowego rowka, przy czym równocześnie kołnierz oporowy przylega do wewnętrznej powierzchni czołowej odsadzenia obwodowej ścianki miski, zaś w obwodowym rowku, wewnątrz tego odsadzenia obwodowej ścianki jest osadzony pierścień ustalający, mocujący z możliwością obrotu górną część do dolnej części zaworu.

Korpus górnej części zaworu i osadzony w nim koniec trzonu połączonego z grzybkiem są korzystnie współosiowo umieszczone wewnątrz miski, zaopatrzonej w płaskie dno o stosunkowo dużej średnicy oraz w połączoną z nim obwodową ściankę, przy czym wewnątrz tej ścianki jest osadzona z możliwością przesuwu membrana, złożona z płaskiej środkowej części zakończonej na swym obwodzie zaokrągloną fałdą, której zewnętrzna powierzchnia cylindryczna styka się z powierzchnią wewnętrzną ścianki miski.

Zewnętrzna średnica obwodowego kołnierza występu dolnej części korpusu jest korzystnie nieco mniejsza od wewnętrznej średnicy obwodowej ścianki miski, przy czym między obwodowym kołnierzem występu a obwodową ścianką miski jest osadzone zgrubione obrzeże membrany.

PL 197 244 B1

Górna część zaworu według wynalazku jest korzystnie wyposażona w odlewany kokilowo, niesymetryczny w przekroju korpus, przymocowany swym złącznym końcem do dolnej części zaworu i złożony ze środkowej części, mającej postać ściętego stożka i zaopatrzonej na swym szerszym złącznym końcu w obrotowy występ zakończony kołnierzem, zaś na swym węższym końcu jest połączona z górnym cylindrycznym końcem, wewnątrz którego jest osadzona przesuwnie tuleja, połączona z trzonem, na którym jest osadzona sprężyna ściskana między pierścieniem oporowym, którego środkowy otwór jest zaopatrzony w wewnętrzny gwint, współpracujący z zewnętrznym gwintem trzonu, przy czym pierścień oporowy jest zapatrzony w dwa przeciwległe występy, prowadzone w rowkach prowadzących części korpusu górnej części zaworu.

Przynajmniej część korpusu górnej części zaworu jest zaopatrzona w górny króciec oraz w dolny króciec - do połączenia zaworu z obwodem sygnalizacyjnym oraz do odpowietrzania go.

Koniec tulei, wystający z górnego cylindrycznego końca korpusu, jest korzystnie połączony z pokrętłem, osadzonym obrotowo swym wewnętrznym gwintem na wewnętrznym gwincie górnego cylindrycznego końca korpusu, przy czym ten wystający koniec tulei jest zaopatrzony w sześciokątny otwór do jej ręcznego obrotu, zaś jej dolna powierzchnia czołowa jest zaopatrzona w drugi sześciokątny otwór, w którym jest osadzony przesuwnie sześciokątny koniec trzonu.

Tuleja jest korzystnie zaopatrzona w obwodowy rowek, w którym jest osadzona uszczelka typu O-ring, zaś w swej dolnej części jest zaopatrzona w kołnierz, który w całkowicie otwartym położeniu zaworu (prawa część fig. 1) jest osadzony w rowku otaczającym otwór cylindrycznej górnej części korpusu, a ponadto w osadzony w jej górnej części, nad pokrętłem, pierścień ustalający.

Trzon jest korzystnie zaopatrzony w umieszczony w niewielkiej odległości od dolnej powierzchni czołowej tulei obwodowy rowek z osadzonym w nim pierścieniem ustalającym, blokujący ruch występu pierścienia oporowego w położeniu lekko napiętej sprężyny, a tym samym ograniczający ruch trzonu wraz z grzybkiem w kierunku do góry, przy czym środkowy otwór pierścienia oporowego jest zaopatrzony w miejscu zakończenia gwintu wewnętrznego w pierścieniowy wewnętrzny występ oporowy, stykający się w górnym położeniu tego pierścienia oporowego z pierścieniem ustalającym i blokujący dalszy ruch tego pierścienia do góry.

Grzybek zaworu, osadzony na dolnym końcu trzonu, jest korzystnie zaopatrzony od strony gniazda w półkolisty w przekroju obwodowy rowek, w którym jest osadzona uszczelka typu O-ring oraz na obrzeżu tego rowka w obwodowy kołnierz, dociskający uszczelkę do obrzeża gniazda, zaś w swej górnej części zaopatrzony w drugi obwodowy rowek, w którym jest osadzona uszczelka typu O-ring, przy czym ścianka ograniczająca od dołu ten rowek ma mniejszą średnicę, zaś ścianka ograniczająca go od góry ma średnicę większą od średnicy części otworu.

Środkowa płaska część membrany styka się korzystnie z płaską tarczą usztywniającą, przy czym membrana jest zaopatrzona w wywiniętą część otaczającą środkowy otwór tarczy i osadzoną na trzonie, przy czym dolna powierzchnia wywiniętej części membrany stanowi powierzchnię oporową dla górnej powierzchni czołowej grzybka.

Sprężyna zaworu jest korzystnie podparta na swym dolnym szerszym końcu o tarczę oporową, mającą postać pierścienia, którego otwór środkowy ma średnicę znacznie większą od średnicy przetkniętego przez ten otwór trzonu, przy czym środkowa część tej tarczy oporowej jest uniesiona, zaś jej obrzeże, o które opiera się bezpośrednio sprężyna jest odsadzone do dołu i zaopatrzone w promieniowe występy złącza bagnetowego, wchodzące w wycięcia rowka blokującego wyciętego w kołnierzu dolnej części korpusu, przy czym każdy występ obrzeża tarczy oporowej jest zaopatrzony w blokujące odsadzenie, zatrzaskujące się w rowku prowadzącym korpusu.

Membrana zaworu jest korzystnie zaopatrzona w półkoliste w przekroju, zgrubione obrzeże, osadzone w obwodowym rowku kołnierza na dolnym obrzeżu korpusu, przy czym przekrój rowka ma postać korytka o przekroju nieco większym od przekroju poprzecznego zgrubionego obrzeża membrany.

Obwodowa ścianka miski jest korzystnie zaopatrzona w odsadzenie, przy czym wewnętrzna powierzchnia tego odsadzenia jest zaopatrzona w obwodowy rowek, w którym jest osadzony pierścień ustalający, stykający się z górną powierzchnią kołnierza oporowego korpusu.

Ściskana sprężyna, osadzona na trzonie zaworu według wynalazku, ma korzystnie postać ściętego stożka, przy czym jej zwoje mają niejednostajną podziałkę i niejednakową średnicę drutu, z którego jest wykonana.

Badania eksploatacyjne upustowych zaworów membranowych sterowanych ciśnieniowo według wynalazku wykazały, że mają one znacznie większą żywotność w stosunku do znanych tego typu

PL 197 244 B1 zaworów, a ponadto charakteryzują się mniejszymi wymiarami gabarytowymi oraz większą niezawodnością pracy.

Upustowy zawór membranowy sterowany ciśnieniowo według wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie rozwiązania konstrukcyjnego na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia zawór w położeniach zamkniętym (lewa strona fig. 1) i otwartym (prawa strona fig. 1), w przekroju wzdłuż linii l-l na fig. 3; fig. 2 - zawór według fig. 1 w widoku z boku; fig. 3 - zawór według fig. 1 w widoku z góry; fig. 4 - tarczę oporową sprężyny zaworu w widoku perspektywicznym, a fig. 5 - górną część zaworu w przekroju poziomym.

Upustowy zawór membranowy sterowany ciśnieniowo, przedstawiony na fig. 1, składa się z dwóch podstawowych części, a mianowicie z dolnej części 2 i z górnej części 3. Dolna część 2 zaworu jest zaopatrzona w otwór wlotowy 4 (fig. 1) i w otwór wylotowy 5 (fig. 3), jednakże kierunek przepływu czynnika roboczego może również zostać odwrócony. Otwór wlotowy 4 i otwór wylotowy 5 są oddzielone od siebie ścianką działową 6 z gniazdem 7, w którym jest osadzony zamykający i otwierający to gniazdo 7 grzybek 8, przymocowany do dolnego końca trzonu 9. Dolna część 2 zaworu jest wyposażona w złącze 11 znanego typu do odprężania czynnika roboczego oraz pomiaru jego ciśnienia. Złącze 11 jest zaopatrzone w króciec 10, którego otwór sięga do otworu wlotowego 4. Złącze 11 jest przykryte osłoną 12, wykonaną z gumy względnie z tworzywa sztucznego, przymocowaną za pomocą uchwytu 13 do dolnej części 2 zaworu, oraz za pomocą uchwytu 14 do nakrywki 15.

Końce grzybka 8 i trzonu 9 są przy ściance działowej 6 otoczone miską 16 z płaskim dnem 17 o stosunkowo dużej średnicy oraz z obwodową ścianką 18 o niewielkiej wysokości. Obwodowa ścianka 18 jest zaopatrzona na obrzeżu w odsadzenie 19, którego wewnętrzna powierzchnia czołowa 20 stanowi powierzchnię oporową obwodowego występu 24 złącznego końca 21 korpusu 31 górnej części 3 zaworu. Odsadzenie 19 obwodowej ścianki 18 jest zaopatrzone w wewnętrzny rowek 22, w którym jest umieszczony pierścień ustalający 23. Obwodowy występ 24 złącznego końca 21 korpusu 31 górnej części 3 zaworu jest zakończony skierowanym do dołu obwodowym kołnierzem 25, zaopatrzonym w obwodowy rowek 26, w którym jest osadzone kształtowe obrzeże 27 membrany 28. Membrana 28 składa się z płaskiej środkowej części 30 oraz ze stanowiącej jedną z nią całość fałdy 29, tworzącej obwodowy rowek o przekroju w kształcie litery U. Zewnętrzna średnica obwodowego kołnierza 25 jest nieco mniejsza od wewnętrznej średnicy obrzeża miski 16 i zaopatrzona w obwodowy rowek 26, w którym jest osadzone zgrubione, kształtowe obrzeże 27 membrany 28.

Górna część 3 zaworu jest wyposażona w odlewany kokilowo korpus 31, połączony z dolną częścią zaworu za pośrednictwem swego złącznego końca 21, przy czym górna część 3 zaworu może obracać się w ograniczonym zakresie względem jego dolnej części 2. Obydwie części: górna 3 i dolna 2 zaworu stanowią oddzielne zespoły montażowe, których elementy nie muszą być zdemontowane podczas łączenia i rozłączania obydwu tych zespołów. Połączenie obydwu zespołów zapewnia wyeliminowanie niepożądanych naprężeń.

Korpus 31 górnej części 3 zaworu składa się ze stożkowej części środkowej 32, połączonej z jednej strony z wystającą na zewnątrz częścią 38 i zaopatrzoną u góry w cylindryczny górny koniec 46, zaś u dołu w rozszerzony złączny koniec 21. Wewnątrz środkowej części 32 korpusu 31 jest umieszczony trzon 8 oraz osadzona na nim ściskana sprężyna 33, której górny koniec opiera się o pierścień oporowy 34, zaś dolny, szerszy koniec - o tarczę oporową 70. Ponadto środkowa część 32 korpusu 31, jest zaopatrzona w pionowe ścianki tworzące szerokie rowki prowadzące 37.

Pierścień oporowy 34 jest zaopatrzony w środkowy otwór 35 z zewnętrznym gwintem, w który wkręcony jest zewnętrzny gwint trzonu 9, oraz w obustronne występy 36 prowadzone obustronnie w rowkach prowadzących 37 części 32 korpusu. W trakcie obrotu trzonu 9 nakręcony na niego i nie obracający się pierścień oporowy 34 przesuwa się w kierunku osiowym, ściskając albo rozprężając sprężynę 33.

Wystająca część 38 korpusu 31 jest wyposażona w górny króciec 39 oraz w dolny króciec 40. służące zarówno do połączenia z obwodem sygnalizacyjnym, jak i do odpowietrzania. Jeżeli króciec 39, który w zależności od położenia montażowego zaworu jest usytuowany jako górny i służy do odpowietrzania, to drugi króciec dolny 40 służy do sygnalizacji połączeń obwodu. Króciec, który nie jest używany może zostać zalepiony korkiem 85.

Trzon 9 wchodzi swym górnym sześciokątnym końcem do sześciokątnego otworu osiowego tulei 42 połączonej z pokrętłem 41. Pokrętło 41 jest osadzone obrotowo na cylindrycznym górnym końcu 46 korpusu 31, przy czym jego wewnętrzny gwint 43 jest nakręcony na zewnętrzny gwint 44 tej górnej części 46 korpusu 31. Wskutek tego obrót tulei 42 powoduje równoczesne przesuwanie się jej osiowo

PL 197 244 B1 względem sześciokątnego końca trzonu 9, osadzonego przesuwnie w jej sześciokątnym, ślepym otworze 80. Tuleję 42 osadzoną obrotowo w cylindrycznym otworze górnego końca 46 korpusu 31 można obrócić ręcznie wraz z połączonym z nią trzonem 9 za pomocą sześciokątnego klucza nasadowego, osadzonego w sześciokątnym otworze 45 na czołowej powierzchni tulei 42, przy czym jej obrót powoduje równocześnie przesunięcie osiowe tulei 42 w cylindrycznym górnym końcu 46 korpusu 31. Ruch tulei 42 w kierunku do góry jest ograniczony przez kołnierz 47, opierający się o powierzchnię oporową zagłębienia 48 cylindrycznego otworu górnego końca 46 korpusu 31. Ponadto tuleja 42 jest zaopatrzona w obwodowy rowek 49, w którym jest osadzona uszczelka 50 typu O-ring.

Natomiast trzon 9 jest zaopatrzony, w niewielkiej odległości od powierzchni czołowej tulei 42, w obwodowy rowek 52, w którym jest osadzony pierścień ustalający 53, uniemożliwiający zetknięcie występu 36 pierścienia oporowego 34, osadzonego przesuwnie w rowku prowadzącym 37, w położeniu odprężonej sprężyny 33 - ze ścianką czołową zamykającą od góry korpus 31, ograniczając przez to również ruch osiowy grzybka 8 w kierunku do góry. Środkowy otwór 35 pierścienia oporowego 34 jest zaopatrzony w miejscu zakończenia gwintu wewnętrznego w pierścieniowy wewnętrzny występ oporowy 54, który napotykając w czasie ruchu tego pierścienia 34 do góry na pierścień ustalający 53 blokuje ten ruch, wskutek czego pierścień oporowy 34 nie może zmienić swego położenia osiowego, mimo kontynuowania obrotu trzonu 9. Rowek 52 musi być przy tym promieniowo głębszy od głębokości gwintu, celem uniemożliwienia jego deformacji i przesunięcia się pierścienia ustalającego 53.

Grzybek 8 jest zaopatrzony na swym dolnym końcu w obwodowy półkolisty rowek 56, w którym jest osadzona uszczelka 58 typu O-ring. Rowek 56 jest ograniczony od góry wystającym kołnierzem 57, dociskającym uszczelkę 58 do obrzeża gniazda 7 w zamkniętym położeniu zaworu.

W swej górnej części grzybek 8 jest zaopatrzony w obwodowy rowek 59, którego dolna, ograniczająca go ścianka ma nieco zmniejszoną średnicę, umożliwiając przejście grzybka 8 przez mającą zmniejszoną średnicę część 62 otworu prowadzącego 61 Natomiast górna ścianka ograniczająca rowek 59 ma średnicę równą średnicy otworu prowadzącego 61. W położeniu zamkniętym zaworu (lewa część fig. 1) osadzona w rowku 59 uszczelka 63 typu O-ring styka się z występem 60 zwężonej części 62 otworu 61, uszczelniając skutecznie wlot 4 zaworu. Średnica uszczelki 63 jest jednak o tyle mniejsza od średnicy otworu prowadzącego 61, że między nią i powierzchnią otworu prowadzącego 61 występuje tylko niewielkie tarcie, zaś uszczelnienie uzyskiwane jest wtedy, gdy uszczelka 63 styka się z występem 60 zwężonej części 62 otworu 61.

Górny koniec grzybka 8 jest zaopatrzony na swej powierzchni czołowej w pierścieniowy rowek, ograniczony od środka cienką obwodową ścianką 65, wciskaną do obwodowego rowka 66 trzonu 9 i łączącą ten grzybek 8 z trzonem 9 w jedną nierozłączną całość.

Płaska środkowa część 30 membrany 28 jest usztywniona przez płaską tarczę 67, której środkowy otwór jest owinięty wywiniętą częścią 68 membrany 28. Wywinięta część 68 membrany 28 jest osadzona zaciskowo na trzonie 9, stykając się swą dolną powierzchnią 69 z czołową górną powierzchnią grzybka 8. Membrana 28 i tarcza 67 są ze sobą wzajemnie zwulkanizowane, tworząc jedną, łatwą do montażu całość nasuwaną na trzon 9.

Sprężyna 33 opiera się swym dolnym szerszym końcem o tarczę oporową 70, mającą postać pierścienia, którego otwór środkowy 71 ma średnicę znacznie większą od średnicy trzonu 9, przetkniętego przez ten otwór 71. Tarcza oporowa 70 jest ponadto zaopatrzona w boczne otwory 72 dla elementów ustalających, przy czym jej środkowa część 73 jest nieco uniesiona, natomiast obrzeże 64 jest odsądzone do dołu, służąc do samoczynnego centrowania sprężyny 33. Ponadto obrzeże 74 tarczy oporowej 70 jest zaopatrzone w promieniowe występy 75 złącza bagnetowego, wsuwane do wnętrza korpusu 31 przez odpowiednie wycięcia 76 w rowku blokującym 77 kołnierza 78. Występy 75 są ponadto osadzone osiowo przesuwnie w rowkach prowadzących 37 korpusu 31, przy czym każdy rowek prowadzący 37 jest usytuowany promieniowo na wewnętrznej powierzchni ścianek korpusu 31. Ponadto każdy występ 75 tarczy oporowej 70 jest w swym środku zaopatrzony w wytłoczone do dołu odsadzenie blokujące 79, które zatrzaskuje się w rowku prowadzącym 37 po obróceniu tarczy oporowej 70 o kąt 90°, w jej położenie montażowe. Zagłębienie rowka blokującego 77 w kierunku osiowym jest dostatecznie duże, by zmieścił się w nim cały występ 75 tarczy oporowej 70.

Upustowy zawór membranowy jest montowany w następujący sposób:

Dolna część 2 zaworu, z wyjątkiem złącza pomiarowego 11, nie ma części ruchomych. Jej część złączna 55 jest nachylona pod kątem 15° względem osi otworu wlotowego 40 i otworu wylotowego 5, natomiast króciec 10 jest w celu ułatwienia formowania i obróbki nachylony pod kątem 45°

PL 197 244 B1 względem osi tych otworów 4 i 5. Oczywiście jest również możliwe inne kątowe usytuowanie tych elementów.

Montaż górnej części 3 zaworu ma przebieg następujący: Tuleja 42 wraz z uszczelką 50 typu O-ring jest wkładana przez otwór 80 cylindrycznej górnej części 46 korpusu 31 w położenie, w którym kołnierz 47 wchodzi w obwodowy rowek 48 czołowej powierzchni zamykającej ten korpus 31. Następnie nakręca się pokrętło 41 na zewnętrzny gwint 44 tej cylindrycznej górnej części 46 korpusu 31 w położenie, w którym wewnętrzny kołnierz 81 pokrętła 41 oprze się o zewnętrzny kołnierz 82 tulei 42. W tym położeniu pokrętło 41 mocuje się do tulei 42 przez osadzenie w niej pierścienia ustalającego 51.

Pozostałe elementy górnej części 3 zaworu mogą być zmontowane jako niezależny zespół montażowy, który można łatwo włożyć do wnętrza korpusu 31. Grzybek 8, wyposażony w dwie uszczelki 58 i 63, mocuje się do trzonu 9 przez odgięcie cienkiej obwodowej ścianki 65 na powierzchni czołowej grzybka 8 do wnętrza obwodowego rowka 66 trzonu 9. Następnie mocuje się płytkę 67 wraz z membraną 28 wciskając ją na trzon 9, aż do oparcia się jej na grzybku 8, po czym przymocowuje się do trzonu 9 tarczę oporową 70, osadzając na niej sprężynę 33, wstępnie ściskaną przez nakręcenie pierścienia oporowego 34 na trzon 10, aż do jego zetknięcia się z pierścieniem ustalającym 53. Uzyskany zespół montażowy wkłada się do korpusu 31 tak, aby występy 36 weszły do rowków prowadzących 37 tego korpusu, zaś górny koniec trzonu 9 osadza się w sześciokątnym otworze tulei 42 wprowadzając równocześnie występy 75 złącza bagnetowego przez wycięcia 76 w położenie, w którym znajdują się na poziomie rowka blokującego 77 i oprą się o wewnętrzną powierzchnię oporową 83 korpusu 31. Teraz cały zespół montażowy obraca się o kąt 90° względem korpusu 31, wkładając równocześnie występy 75 do odpowiednich części rowka 77, ograniczonego od dołu przez kołnierz 78. W ostatniej fazie obrotu każdy występ blokujący 79 znajduje się w położeniu nad odpowiednim rowkiem prowadzącym 37 korpusu 31 i zostaje wsunięty w utworzone w tym rowku 37 dolne wycięcie 84. Nacisk sprężyny 33 zapewnia przytrzymywanie występów 75 w odpowiednich wcięciach 84. W ostatniej fazie składania zespołu montażowego do korpusu 31, dociska się membranę 28 do obwodowych występów 24 korpusu 31, a jej zgrubione obrzeże 27 osadza się w obwodowym rowku 26 kołnierza 25. Przekrój obrzeża 27 membrany 28 jest uwidoczniony w środkowym kółku na fig. 1. Jest to przekrój półkolisty, natomiast przekrój rowka 26 jest korytkowy, co zapewnia wolną przestrzeń dla ściskanego obrzeża 27 i dobre działanie uszczelniające po połączeniu w następnej fazie montażu górnej części 3 i dolnej części 2 zaworu. Połączenie to uzyskuje się przez osadzenie złącznego końca górnej części 3 z częścią złączną 55 dolnej części 2 zaworu.

Fałda 29 membrany 28, zwłaszcza zaś jej zagięta promieniowo zewnętrzna ścianka, działa jak miękka prowadnica, która w ostatniej fazie montażu przesuwa się wzdłuż obwodowej ścianki 18 miski 16 w położenie, w którym znajduje się ona naprzeciw obwodowego rowka 26. W tym położeniu zgrubione obrzeże 27 membrany 28 przekształci się do postaci uwidocznionej w dolnym kółku na fig. 1.

W obwodowy kołnierz 25 dolnej części korpusu 31 wciska się membranę 28, powodując dodatkowe uszczelnienie oraz dodatkową stabilizację jej zamocowania, które utrzymuje się za pomocą pierścienia ustalającego 23, osadzonego w obwodowym rowku 22, po czym dociska się kołnierz oporowy 20 do pierścienia ustalającego 23.

Upustowy zawór membranowy według wynalazku po jego zmontowaniu może zostać podłączony do obwodu sygnalizacyjnego i pomiarowego.

Jeżeli okaże się konieczne zdjęcie górnej części 3 zaworu, można tego dokonać przez wyjęcie pierścienia ustalającego 23 nawet bez odłączania przyłączy.

Figura 1 przedstawia równocześnie dwa położenia zaworu. Z lewej strony jego położenie zamknięte, w którym pokrętło 41 jest całkowicie wkręcone w zewnętrzny gwint 44, a tuleja 42, połączona z osadzonym w niej bez możliwości obrotu trzonem 9, jest przemieszczana najdalej do wnętrza korpusu 31. W tym położeniu trzon 9 styka się z krawędzią stanowiącą zakończenie gwintu otworu 80 tulei 42, zaś połączony z nim grzybek 8 dociska dolną uszczelkę 58 typu O-ring do gniazda 7 uszczelniając zawór. Natomiast górna uszczelka 63 typu O-ring, osadzona na grzybku 8, uszczelnia występ 60 wewnętrznej powierzchni zwężonej części 62 otworu 61.

W położeniu otwartym zaworu, uwidocznionym w prawej części fig. 1, siły osiowe działające na grzybek 7, membranę 28 i jej tarczę 67, są zrównoważone działaniem sprężyny 33. Różnica ciśnień nad i pod membraną 28 jest przy określonym ciśnieniu i natężeniu przepływu czynnika roboczego utrzymywana na jednakowym poziomie, przy czym wartość tej różnicy ciśnień może być odpowiednio regulowana. Jednakże przez zmianę położenia pierścienia oporowego 34, a tym samym zmianę napięcia sprężyny 33 (dokonanego za pomocą narzędzia umieszczonego w otworze 45 tulei 42 i obracaPL 197 244 B1 jącego ją, a tym samym przesuwającego pierścień oporowy 34 wzdłuż trzonu 9) można nastawić żądaną różnicę ciśnień. Odpowiedni zakres różnicy ciśnień można przy tym dobrać przez dobór charakterystyki sprężyny 33. Dobór ten w przypadku zastosowania stożkowej, śrubowej sprężyny ściskanej 33 według wynalazku jest znacznie ułatwiony, bowiem jej charakterystyka uzyskiwana przez nierównomierną podziałkę zwojów oraz różną grubość drutu, z którego jest wykonana jest częściowo liniowa, a częściowo progresywna. Dzięki temu długość sprężyny 33 może być mniejsza od sprężyny o stałej podziałce i jednakowej średnicy. Próby zaworu według wynalazku, wyposażonego w opisaną sprężynę ściskaną 33 wykazały, że tolerancja uzyskiwanej różnicy ciśnień zależy w 75% od charakterystyki sprężyny, a tylko w 25% od bezwładności zaworu.

Po wyregulowaniu różnicy ciśnień za pomocą klucza wsadowego, osadzonego w sześciokątnym otworze 45 tulei 42 i równoczesnego odczytu różnicy ciśnień, ustawienie położenia wstępnej regulacji może zostać uzyskane przez obrót pokrętła w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara oraz osiągnięcie wyraźnej stabilizacji wskazań przyrządu pomiarowego. W tym położeniu tuleja 42 nie może się już obracać, zaś ustalenie nastawionego położenia następuje przez dociśnięcie kołnierza 47 tulei 42 do powierzchni czołowej zagłębienia 48 korpusu 31 górnej części 3 zaworu.

W powyższym opisie wynalazek został przedstawiony tylko przykładowo, jednakże ochronie podlegają również wszelkie jego odmiany i modyfikacje objęte ideą wynalazku i zastrzeżeniami patentowymi. Przykładowo zastosowane pierścienie ustalające mogą zostać zamienione przez inne elementy konstrukcyjne, ustalające wzajemne położenie części zaworu.

Claims (15)

1. Upustowy zawór membranowy sterowany ciśnieniowo, wyposażony w dolną część zaopatrzoną w otwór wlotowy i w otwór wylotowy oraz w umieszczoną między nimi ściankę działową, w której jest usytuowane gniazdo grzybka zaworu, oraz w górną część, w której jest umieszczony trzon połączony z grzybkiem i uruchamiany w jednym kierunku wstępnie napiętą, ściskaną sprężyną podpartą membraną, przy czym ta górna część jest przymocowana do części dolnej swym złącznym końcem, zaopatrzonym w kołnierz oporowy, zaś między górną częścią i dolną częścią zaworu jest osadzona swym obrzeżem membrana uszczelniająca względem siebie obydwie te części, znamienny tym, że złączny koniec (21) górnej części (3) zaworu, wystający poza kołnierz oporowy (20) w kierunku dolnej części (2) zaworu, ma postać skierowanego do dołu obwodowego występu (24), zakończonego skierowanym promieniowo na zewnątrz obwodowym kołnierzem (25), zaopatrzonym w obwodowy rowek (26), w którym jest osadzone obrzeże (27) membrany (28), dociskane promieniowo przez obwodową ściankę (18) miski (16) dolnej części (2) zaworu do dna obwodowego rowka (26), przy czym równocześnie kołnierz oporowy (20) przylega do wewnętrznej powierzchni czołowej odsadzenia (19) obwodowej ścianki (18) miski (16), zaś w obwodowym rowku (22), wewnątrz tego odsadzenia (19) obwodowej ścianki (18) jest osadzony pierścień ustalający (23), mocujący z możliwością obrotu górną część (3) do dolnej części (2) zaworu.

2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (:31) jego górnej części (3) i osadzony w nim koniec trzonu (9) połączonego z grzybkiem (8) są współosiowo umieszczone wewnątrz miski (16), zaopatrzonej w płaskie dno (17) o stosunkowo dużej średnicy oraz w połączoną z nim obwodową ściankę (18), przy czym wewnątrz tej ścianki (18) jest osadzona z możliwością przesuwu membrana (28), złożona z płaskiej środkowej części (30) zakończonej na swym obwodzie zaokrągloną fałdą (29), której zewnętrzna powierzchnia cylindryczna styka się z powierzchnią wewnętrzną ścianki (18) miski (16).

3. Zawórwedługzastrz. 2, znamienny tym, że zewnętrzna średnica obwodowego kołnierza (25) występu (24) dolnej części korpusu (31) jest nieco mniejsza od wewnętrznej średnicy obwodowej ścianki (18) miski (16), przy czym między obwodowym kołnierzem (25) występu (24) a obwodową ścianką (18) miski (16) jest osadzone zgrubione obrzeże (27) membrany (28).

4. Zawór według 1, zi^^r^i^i^i^^ tym. że (ego górna (3) (ess wyposażona w odlewany kokilowo, niesymetryczny w przekroju korpus (31), przymocowany swym złącznym końcem (21) do dolnej części (2) zaworu i złożony ze środkowej części (32) mającej postać ściętego stożka i zaopatrzonej na swym szerszym złącznym końcu (21) w obrotowy występ (24) zakończony kołnierzem (25), zaś na swym węższym końcu jest połączona z górnym cylindrycznym końcem (46), wewnątrz którego jest osadzona przesuwnie tuleja (42), połączona z trzonem (9), na którym jest osadzona sprężyna (33) ściskana między pierścieniem oporowym (34), którego środkowy otwór (35) jest zaopatrzony

PL 197 244 B1 w wewnętrzny gwint, współpracujący z zewnętrznym gwintem trzonu (9), przy czym pierścień oporowy (34) jest zapatrzony w dwa przeciwległe występy (36), prowadzone w rowkach prowadzących (37) części (38) korpusu (31) górnej części (3) zaworu.

5. Zawór według zastrz. 4, znamienny tym, że przynajmniej część (38) korpusu (31) jego górnej części (3) jest zaopatrzona w górny króciec (39) oraz w dolny króciec (40) - do połączenia zaworu z obwodem sygnalizacyjnym oraz do odpowietrzania go.

6. Zawór według zastrz. 4, znamienny tym, że koniec tulei (42), wystający z górnego cylindrycznego końca (46) korpusu (31), jest połączony z pokrętłem (41), osadzonym obrotowo swym wewnętrznym gwintem (43) na wewnętrznym gwincie (44) górnego cylindrycznego końca (46) korpusu (31), przy czym ten wystający koniec tulei (42) jest zaopatrzony w sześciokątny otwór (45) do jej ręcznego obrotu, zaś jej dolna powierzchnia czołowa jest zaopatrzona w drugi sześciokątny otwór (80), w którym jest osadzony przesuwnie sześciokątny koniec trzonu (9).

7. Zawór według zass:rz. 6, znamienny tym, że tu^ja (42) jesł zaopatrzona w obwodowy rowek (49), w którym jest osadzona uszczelka (50) typu O-ring, zaś w swej dolnej części jest zaopatrzona w kołnierz (47), który w całkowicie otwartym położeniu zaworu (prawa część fig. 1) jest osadzony w rowku (48) otaczającym otwór cylindrycznej górnej części (46) korpusu (31), a ponadto w osadzony w jej górnej części, nad pokrętłem (41), pierścień ustalający (51).

8. Zawór według zastrz. 6, znamienny tym, że trzon (9) jest zaopatrzony w umieszczony w niewielkiej odległości od dolnej powierzchni czołowej tulei (42) obwodowy rowek (52) z osadzonym w nim pierścieniem ustalającym (53), blokujący ruch występu (36) pierścienia oporowego (34) w położeniu lekko napiętej sprężyny (33), a tym samym ograniczający ruch trzonu (9) wraz z grzybkiem (8) w kierunku do góry, przy czym środkowy otwór (35) pierścienia oporowego (34) jest zaopatrzony w miejscu zakończenia gwintu wewnętrznego w pierścieniowy wewnętrzny występ oporowy (54), stykający się w górnym położeniu tego pierścienia oporowego (34) z pierścieniem ustalającym (53) i blokujący dalszy ruch tego pierścienia (34) do góry.

9. Zawór według zas^z. 2, znamienny tym, ze osadzony na dolnym końcu jrzonu j9) grzybek j8) jest zaopatrzony od strony gniazda (7) w półkolisty w przekroju obwodowy rowek (56), w którym jest osadzona uszczelka (58) typu O-ring oraz na obrzeżu tego rowka (56) w obwodowy kołnierz (57), dociskający uszczelkę (58) do obrzeża gniazda (7).

10. Zawór według zas^z. 9, znamienny tym, ze osadzony na jtzonie j9) grzybek j8) j ess zaopatrzony w swej górnej części w obwodowy rowek (59), w którym jest osadzona uszczelka (63) typu O-ring, przy czym ścianka ograniczająca od dołu ten rowek (59) ma mniejszą średnicę, zaś ścianka ograniczająca go od góry ma średnicę większą od średnicy części (62) otworu (61).

11. Z^\^<ói według zassrz. 2, znamienny tym, ze środkowa płaska część (30) jego membrany (^^) styka się z płaską tarczą usztywniającą (67), przy czym membrana (28) jest zaopatrzona w wywiniętą część (68) otaczającą środkowy otwór tarczy (67) i osadzoną na trzonie (9), przy czym dolna powierzchnia (69) wywiniętej części (68) membrany (28) stanowi powierzchnię oporową dla górnej powierzchni czołowej grzybka (8).

12. Zawór według 8, znamienny tym, ze jego sprężyna (33) jess podpartana swym dolnym szerszym końcu o tarczę oporową (70), mającą postać pierścienia, którego otwór środkowy (71) ma średnicę znacznie większą od średnicy przetkniętego przez ten otwór (71) trzonu (9), przy czym środkowa część (73) tej tarczy oporowej (70) jest uniesiona, zaś jej obrzeże (74), o które opiera się bezpośrednio sprężyna (33) jest odsądzone do dołu i zaopatrzone w promieniowe występy (75) złącza bagnetowego, wchodzące w wycięcia (76) rowka blokującego (77) wyciętego w kołnierzu (78) dolnej części korpusu (31), przy czym każdy występ (75) obrzeża (74) tarczy oporowej (70) jest zaopatrzony w blokujące odsadzenie (79), zatrzaskujące się w rowku prowadzącym (37) korpusu (31).

13. Zawór według z^^s^i^^. 11, znamienny tym, że jego membrana (22^) jess zaopatrzona w półkoliste w przekroju, zgrubione obrzeże (27), osadzone w obwodowym rowku (26) kołnierza (25) na dolnym obrzeżu korpusu (31), przy czym przekrój rowka (26) ma postać korytka o przekroju nieco większym od przekroju poprzecznego zgrubionego obrzeża (27) membrany (28).

14. Zawór według zasttz. 13, znamienny tym, że obwodowaścianka(18) miski (16) j est zaopatrzona w odsadzenie (19), przy czym wewnętrzna powierzchnia tego odsadzenia (19) jest zaopatrzona w obwodowy rowek (22), w którym jest osadzony pierścień ustalający (23), stykający się z górną powierzchnią kołnierza oporowego (20) korpusu (31).

PL 197 244 Β1

15. Zawór według zastrz. 12, znamienny tym, że osadzona na jego trzonie (9) ściskana sprężyna (33) ma postać ściętego stożka, przy czym jej zwoje mają niejednostajną podziałkę i niejednakową średnicę drutu, z którego jest wykonana.