PL204815B1 - Zawór, a zwłaszcza zawór grzejnikowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zawór, a zwłaszcza zawór grzejnikowy, z zawieradłem przy wrzecionie zaworowym i obudową gniazda zaworowego, która ma pierwsze gniazdo zaworowe i drugie gniazdo zaworowe, przy czym zawieradło jest przestawialne pomiędzy pierwszą pozycją roboczą, w której współdziała z pierwszym gniazdem zaworowym, a drugą pozycją roboczą, w której współdziała z drugim gniazdem zaworowym.

Tego rodzaju zawór znany jest z opisu patentowego DE 100 48 688 A1.

W przypadku zaworów grzejnikowych kierunek przepływu jest zwykle określony i należy go przestrzegać, aby uniknąć zakłóceń, które zauważalne są przede wszystkim w postaci nieprzyjemnych hałasów. Choć napływ cieczy na zawieradło powinien odbywać się poprzez gniazdo zaworowe, w przypadku nieprzestrzegania kierunku przepływu i nieprawidłowego zamontowania zaworu, przepływ przez gniazdo zaworowe będzie odbywał się od strony zawieradła. Wówczas przy zamykaniu zaworu, zawieradło będzie przemieszczać się w kierunku gniazda zaworowego, a szczelina pomiędzy zawieradłem i gniazdem zaworowym będzie się zmniejszać. Gdy zmniejszy się ona poniżej pewnej wielkości, zawieradło zamknie prześwit uderzeniowo, co spowoduje nagły wzrost ciśnienia w systemie przewodów, w którym zainstalowany jest zawór. Taki wzrost ciśnienia przejawia się tak zwanym „uderzeniem hydraulicznym”, które powoduje nie tylko nieprzyjemne hałasy, ale może również spowodować uszkodzenia w systemie przewodów.

Niebezpieczeństwo nieprawidłowego montażu zaworów grzejnikowych nie jest spowodowane wyłącznie brakiem kwalifikacji personelu montującego, ale ma miejsce również wtedy, gdy w starych domach lub instalacjach nie można dokładnie ustalić, który przewód używany jest do doprowadzania, a który do odprowadzania wody grzewczej.

Dlatego też w rozwiązaniu znanym z opisu DE 100 48 688 A1 przewidziano dwa gniazda zaworowe. Na początku nie ma znaczenia, w jakiej konfiguracji przyłączeniowej zostanie zamontowany zawór. Gdy później zostanie ustalone, przez które gniazdo zaworowe dopływa ciecz, można ustawić zawieradło poprzez obrót elementu obudowy względem obudowy gniazda zaworowego tak, aby współdziałało ono z gniazdem zaworowym, poprzez które dopływa ciecz. Skutkiem tego zawór jest jednak stosunkowo duży, ponieważ wymagana jest przestrzeń, praktycznie dwa razy większa niż jest to konieczne, aby zawieradło z napędem miało możliwość ustawienia w dwóch różnych pozycjach.

Celem wynalazku jest zapewnienie niewielkiego wykorzystania przestrzeni dla zaworu takiego rodzaju.

Istotą wynalazku jest zawór, charakteryzujący się tym, że wrzeciono zaworowe jest pochylone względem osi środkowej obudowy gniazda zaworowego o określony kąt.

Takie ukształtowanie zapewnia znaczną oszczędność miejsca. Przede wszystkim zmniejsza się zapotrzebowanie przestrzeni, wymaganej na napęd zaworu. Gdy wrzeciono zaworowe jest nachylone, konfiguracja napędowa, czyli z reguły dławnica z popychaczem zaworowym i układem mocującym obudowy, do której może zostać zamocowany element napędowy, przykładowo nasadka termostatyczna, może zostać przesunięta bardziej „do środka”, dzięki czemu niezależnie od pozycji zawieradła napęd pozostaje mniej więcej w takim samym miejscu, a zapotrzebowanie przestrzeni jest znacznie mniejsze.

Korzystnie wrzeciono zaworowe posiada koniec napędowy, kończący się przy osi środkowej. W tym przypadku możliwe jest nawet „środkowe” umieszczenie napędu, w taki sposób, aby był on ustawiony w jednej osi z osią środkową obudowy gniazda zaworowego. Do przestawiania zawieradła nie jest zatem praktycznie konieczna dodatkowa przestrzeń.

Korzystnie każde gniazdo zaworowe jest pochylone o określony kąt w stosunku do płaszczyzny, do której prostopadła jest oś środkowa. Zawieradło, podobnie jak poprzednio, można umieścić prostopadle do wrzeciona zaworowego tak, aby przy unoszeniu i obniżaniu zawieradła względem gniazda zaworowego zawsze występowała szczelina o takiej samej szerokości obwodowej. Ma to korzystny wpływ na warunki przepływu w zaworze. Przede wszystkim zawieradło jest obciążane nieznacznie tylko z jednej strony, przez co zwiększa się okres użytkowania zaworu. Ponadto dzięki nachyleniu gniazda zaworowego, możliwe jest aby podczas zamykania, czyli także przy przyleganiu zawieradła do gniazda zaworowego, w kierunku obwodowym, wszędzie działały mniej więcej równomierne siły. Zawór może zatem zostać szczelnie zamknięty przy stosunkowo niewielkim wysiłku.

Korzystnie wrzeciono zaworowe poruszane jest przez popychacz napędzający, tworzący z wrzecionem zaworowym kąt mniejszy niż 180°. Tym samym wrzeciono zaworowe i popychacz napędzający

PL 204 815 B1 nie są współliniowe. Nie jest to jednak konieczne, ponieważ popychacz napędzający przenosi na wrzeciono zaworowe wystarczającą siłę.

Korzystnie popychacz napędzający przyjmuje taką samą pozycję przy wszystkich pozycjach zawieradła. Oznacza to na przykład, że jego oś może pokrywać się z osią środkową obudowy gniazda zaworowego. Gdy zmienia się pozycja zawieradła, nie powoduje to przemieszczenia popychacza napędzającego, a tym samym nie powoduje zmiany lub przemieszczenia układu mocującego nasadkę termostatyczną. Z zewnątrz zawór wygląda tak samo, niezależnie od pozycji zawieradła, czyli od tego z jakim gniazdem zaworowym ono współ dział a.

Korzystnie wrzeciono zaworowe jest połączone z popychaczem napędzającym poprzez połączenie przegubowe. Takie połączenie można ukształtować stosunkowo prosto. Przykładowo popychacz napędzający może wchodzić w wysklepione wydrążenie po stronie czołowej popychacza zaworowego. Połączenie przegubowe tego rodzaju pozwala na bezproblemowe przemieszczanie zawieradła z jednej pozycji roboczej w drugą, bez utraty kontaktu z popychaczem napędzającym.

Korzystnie zawór posiada urządzenie pomocnicze dla przestawiania zawieradła poprzez przekręcenie. Nie jest zatem konieczne bezpośrednie przemieszczanie samego zawieradła, przez co dla jego przestawienia nie trzeba otwierać całego zaworu. Zwiększa się pewność utrzymania szczelności zaworu.

Korzystnie urządzenie pomocnicze stanowi prowadnica, w której znajduje się wrzeciono zaworowe. Należy więc jedynie przekręcić prowadnicę, co może się bez trudu odbywać się z zewnątrz.

Prowadnica posiada przy tym korzystnie odpowiedni kanał prowadzący. Kanał prowadzący z jednej strony prowadzi wrzeciono zaworowe na stosunkowo dużym zakresie swojej długości, a z drugiej strony wrzeciono zaworowe przy przemieszczaniu zawieradła opiera się na stosunkowo dużej powierzchni, dzięki czemu nie ma obawy jego odkształcenia.

Korzystnie urządzenie pomocnicze i obudowa gniazda zaworowego posiadają współdziałające urządzenie pozycjonujące, za którego pomocą zawieradło ustawiane jest tylko w określonych pozycjach roboczych wobec obudowy gniazda zaworowego. Ułatwia to unieruchomienie zawieradła w pozycjach roboczych. Należy jedynie przekręcić urządzenie pomocnicze, aż urządzenie pozycjonujące w jednym lub w drugim kierunku zatrzaśnie się lub dotrze do oporu.

Korzystnie urządzenie pomocnicze współdziała od zewnątrz z pierścieniem uruchamiającym. Pierścień uruchamiający ułatwia użytkownikowi zmianę ustawienia. Jest on łatwo dostępny z zewnątrz i powoduje znikome zwiększenie wymiarów zewnętrznych zaworu.

Korzystnie pierścień uruchamiający obejmuje obudowę dławnicową. Dzięki temu pierścień uruchamiający spełnia dodatkową funkcję chroniącą obudowę dławnicową z zewnątrz przed uszkodzeniami.

Korzystnie zawieradło ma regulowane ograniczenie wysokości suwu. Ograniczenie to umożliwia przykładowo wprowadzenie wstępnego ustawienia zaworu. Przykładowe ograniczenie wysokości suwu takiego rodzaju opisano w opisie DE 100 22 730 A1.

Korzystne jest również to, że obudowa gniazda zaworowego ma boczny otwór połączony z pierwszym gniazdem zaworowym i czołowy otwór połączony z drugim gniazdem zaworowym. Dzięki temu zawór można stosować jako zamiennik dla zwykłego zaworu montażowego.

Zawór według wynalazku opisano poniżej na podstawie korzystnego przykładu wykonania w połączeniu z rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia zawór w przekroju, fig. 2 przedstawia fragment zaworu z urządzeniem pomocniczym w widoku aksonometrycznym, fig. 3 przedstawia obudowę gniazda zaworowego z zawieradłem w powiększeniu, a fig. 4 przedstawia obudowę gniazda zaworowego w powiększonym widoku aksonometrycznym.

Zawór grzejnikowy 1 posiada obudowę 2 z gwintem zewnętrznym 3, którą można wkręcić w nieprzedstawiony na rysunku grzejnik. Stosownie do tego zawór grzejnikowy 1 ma postać zaworu montażowego.

Obudowa 2 jest połączona z obudową gniazda zaworowego 4, która posiada pierwsze gniazdo zaworowe 5 oraz drugie gniazdo zaworowe 6. Jak przedstawiono na rysunku fig. 3, pierwsze gniazdo zaworowe 5 połączone jest z otworem 7, utworzonym w ściance obwodowej obudowy gniazda zaworowego 4, zaś drugie gniazdo zaworowe 6 połączone jest z otworem 8 po stronie czołowej.

We wnętrzu obudowy 2 znajduje się zawieradło 9. Zawieradło 9 przymocowane jest na końcu wrzeciona zaworowego 10. Wrzeciono zaworowe 10 umieszczone jest w prowadnicy 11, która posiada kanał prowadzący 12. Kanał prowadzący 12 prowadzi wrzeciono zaworowe 10 na większej części jego długości. Na końcu skierowanego do obudowy gniazda zaworowego 4 kanału prowadzącego 12, kanał ten rozszerza się do wydrążenia 13, w którym znajduje się nieprzedstawiona na rysunku sprężyna,

PL 204 815 B1 która pod nieobecność sił zewnętrznych odpycha wrzeciono zaworowe 10 w pozycję otwarcia, w której zawieradło 9 uniesione jest nad obudową gniazda zaworowego 4. Sprężyna ta zahacza o pierścień oporowy 14 wrzeciona zaworowego 10.

Jak widać na rysunku fig. 1, wrzeciono zaworowe 10 odchylone jest od osi środkowej 15 obudowy gniazda zaworowego 4, która stanowi również oś środkową obudowy 2. Wrzeciono zaworowe 10 zakończone jest w osi środkowej 15 końcem napędowym 16, skierowanym do zawieradła 9. W tym miejscu koniec napędowy ma zaokrąglone wydrążenie 17, w które wchodzi popychacz napędzający 18. Popychacz napędzający 18 znajduje się w osi środkowej 15 tak, że kąt pomiędzy popychaczem napędzającym 18 a wrzecionem zaworowym 10 jest mniejszy niż 180°. Wraz z kątem pomiędzy wrzecionem zaworowym 10 a osią środkową 15, daje to kąt 180°.

Popychacz napędzający 18 przechodzi przez dławnicę 19, umieszczoną w obudowie dławnicowej 20. Obudowa dławnicową 20 uszczelniona jest w obudowie 2 uszczelką 21, na przykład w formie pierścienia uszczelniającego. Obudowa dławnicową 20 zamocowana jest przy tym w obudowie 2 obrotowo.

Obudowę dławnicową 20 obejmuje pierścień uruchamiający 22, za który można chwycić od zewnątrz, aby przekręcić obudowę dławnicową 20 względem obudowy 2. Dodatkowo obudowa dławnicową 20 posiada powierzchnię przyłożenia momentu obrotowego 23, do której można przyłożyć odpowiednie narzędzie, aby przestawić obudowę dławnicową 20 względem obudowy 2.

Obudowa dławnicowa 20 połączona jest zabierakiem 24 z prowadnicą 11. Przekręcanie obudowy dławnicowej 20 powoduje także przekręcanie prowadnicy 11. Prowadnica 11 posiada elementy współpracujące 25, współdziałające z zabierakami 24. Zabieraki 24 umieszczone są wraz z elementami współpracującymi 25 odpowiednio po przeciwległych stronach prowadnicy 11. Podczas przekręcania prowadnicy 11 przekręcane jest oczywiście wrzeciono 10, przy czym zawieradło 9 przemieszcza się tu ze swojej pierwszej pozycji roboczej, w której współdziała z pierwszym gniazdem zaworowym 5, do drugiej pozycji roboczej, w której współdziała z drugim gniazdem zaworowym 6. Dla przemieszczenia zawieradła 9 z jednej pozycji roboczej do drugiej pozycji roboczej, wymagany jest zatem obrót obudowy dławnicowej 20 o 180°. Obudowa 2 pozostaje przy tym nieruchoma względem obudowy gniazda zaworowego 4. Możliwa jest oczywiście taka konstrukcja, w której obudowa 2 będzie przekręcana względem obudowy gniazda zaworowego 4, podczas przestawiania zawieradła z pierwszego gniazda zaworowego 5 do drugiego gniazda zaworowego 6.

Wydrążenie 17 tworzy z końcem popychacza napędzającego 18 połączenie przegubowe typu przegubu kulowego. Przegub kulowy przenosi ruch wywoływany przemieszczaniem zawieradła 9 w kierunku aktualnie aktywnego gniazda zaworowego 5 lub 6. Dodatkowo przegub ten przenosi takż e ruch wywoływany przemieszczaniem wrzeciona zaworowego 10 w kierunku obwodowym.

Na rysunku fig. 2 oraz fig. 4 pokazano między innymi, że zwrócona do zawieradła 9 strona obudowy gniazda zaworowego 4 nie jest płaska, lecz w kształcie litery V, której oba ramiona obejmują stosunkowo duży kąt. Ramiona ukształtowano tak, aby oba gniazda zaworowe 5 i 6 były zawsze ustawione prostopadle do wrzeciona zaworowego 10, gdy współdziała z nimi zawieradło 9. Innymi słowy oba gniazda zaworowe 5 i 6 są pochylone o taki sam kąt względem płaszczyzny, do której prostopadła jest oś środkowa 15, co wrzeciono zaworowe 10 względem osi środkowej 15. Dzięki temu możliwe jest zawsze prostopadłe przemieszczanie zawieradła 9 w kierunku do, względnie od danego gniazda zaworowego 5 czy 6, przy czym pomiędzy zawieradłem 9 a danym gniazdem zaworowym 5, 6 zawsze tworzy się szczelina o takiej samej szerokości obwodowej. Dzięki temu nachylenie wrzeciona zaworowego 10 do osi środkowej 15 nie ma wpływu na zachowanie zaworu przy zamykaniu.

Dla zapewnienia prawidłowego pozycjonowania zawieradła 9 względem aktualnie wybranego gniazda zaworowego 5, 6, obudowa gniazda zaworowego 4 posiada po stronie zwróconej do prowadnicy 11 wydrążenia 26, w które wchodzą wypusty 27 prowadnicy 11. Prowadnica 11 musi być obracana z pewną siłą, aby wypusty 27 opuściły odpowiednie wydrążenia 26. Gdy pozycja taka zostanie osiągnięta, dalszy obrót prowadnicy 11 jest możliwy z zastosowaniem mniejszej siły. Operator łatwo zauważy, kiedy osiągnięta zostanie „prawidłowa” pozycja, w której zawieradło 9 ustawione jest naprzeciwko wybranego gniazda zaworowego 5 lub 6, ponieważ wypusty 27 zatrzasną się wówczas ponownie w odpowiednich wydrążeniach 26.

Inną możliwość pokazano na rysunku fig. 4. W tym przypadku prowadnica posiada wypust 28 stykający się z ogranicznikiem 29, gdy zawieradło 9 ustawione jest naprzeciwko pierwszego gniazda zaworowego 5. Dla drugiego gniazda zaworowego 6 po przeciwległej stronie przewidziano podobny ogranicznik (niepokazany na rysunku). Zwrócona do prowadnicy 11 strona obudowy gniazda zaworowego 4

PL 204 815 B1 posiada przed ogranicznikiem 29 zukosowaną powierzchnię prowadzącą 30, której nachylenie może się zgadzać z nachyleniem drugiego gniazda zaworowego 6. Nie jest to jednak konieczne.

W nieprzedstawiony na rysunku sposób moż na również umieś cić obudowę dł awnicową 20 za pomocą gwintu w obudowie 2, w taki sposób, aby przy obrocie zmieniała się jej pozycja osiowa względem prowadnicy 11. Dzięki temu można wprowadzić zmianę lub ograniczenie wysokości suwu, które można wykorzystać do wstępnego ustawienia zaworu 1. Możliwe są oczywiście również inne rodzaje wstępnego ustawiania.

Claims (14)

1. Zawór, zwłaszcza zawór grzejnikowy, z zawieradłem przy wrzecionie zaworowym i obudową gniazda zaworowego, która ma pierwsze gniazdo zaworowe i drugie gniazdo zaworowe, przy czym zawieradło jest przestawialne pomiędzy pierwszą pozycją roboczą, w której współdziała z pierwszym gniazdem zaworowym, a drugą pozycją roboczą, w której współdziała z drugim gniazdem zaworowym, znamienny tym, że wrzeciono zaworowe (10) jest pochylone względem osi środkowej (15) obudowy gniazda zaworowego (4) o określony kąt.

2. Zawór grzejnikowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wrzeciono zaworowe (10) ma koniec napędowy (16), kończący się przy osi środkowej (15).

3. Zawór grzejnikowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że każde gniazdo zaworowe (5, 6) jest pochylone o określony kąt w stosunku do płaszczyzny, do której prostopadła jest oś środkowa (15).

4. Zawór grzejnikowy według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że wrzeciono zaworowe (10) współdziała z popychaczem napędzającym (18), tworzącym z wrzecionem zaworowym (10) kąt mniejszy niż 180°.

5. Zawór grzejnikowy według zastrz. 4, znamienny tym, że popychacz napędzający (18) przyjmuje taką samą pozycję przy wszystkich pozycjach zawieradła (9).

6. Zawór grzejnikowy według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, ż e wrzeciono zaworowe (10) jest połączone z popychaczem napędzającym (18) poprzez połączenie przegubowe (17).

7. Zawór grzejnikowy wedł ug zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że posiada urządzenie pomocnicze dla przestawiania zawieradła (9) poprzez przekręcenie.

8. Zawór grzejnikowy według zastrz. 7, znamienny tym, że urządzenie pomocnicze stanowi prowadnica (11), w której znajduje się wrzeciono zaworowe (10).

9. Zawór grzejnikowy według zastrz. 8, znamienny tym, że prowadnica (11) ma odpowiedni kanał prowadzący (12).

10. Zawór grzejnikowy według zastrz. 7 albo 8, albo 9, znamienny tym, że urządzenie pomocnicze i obudowa gniazda zaworowego (4) posiadają współdziałające urządzenie pozycjonujące (26, 27; 28, 29) dla ustawiania zawieradła (9) w określonych pozycjach roboczych względem obudowy gniazda zaworowego (4).

11. Zawór grzejnikowy według zastrz. 7 albo 8, albo 9, albo 10, znamienny tym, że urządzenie pomocnicze współdziała od zewnątrz z pierścieniem uruchamiającym (22).

12. Zawór grzejnikowy według zastrz. 11, znamienny tym, że pierścień uruchamiający (22) obejmuje obudowę dławnicową (20).

13. Zawór grzejnikowy według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, znamienny tym, że zawieradło (9) ma regulowane ograniczenie wysokości suwu.

14. Zawór grzejnikowy według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, albo 13, znamienny tym, że obudowa gniazda zaworowego (4) ma boczny otwór (7) połączony z pierwszym gniazdem zaworowym (5) i czołowy otwór (8) połączony z drugim gniazdem zaworowym (6).