FI101741B - Yksiviputyyppinen, vivun sulkeutumisliikkeen aiheuttaman paineiskun es tolaitteella varustettu sekoitusventtiili - Google Patents

Description

101741

Yksiviputyyppinen, vivun sulkeutumisliikkeen aiheuttaman paineiskun estolaitteella varustettu sekoitus-venttiili 5

Tekninen taso

Keksintö koskee nesteiden, esimerkiksi kuuman ja kylmän veden, sekoitusventtiilien yhteydessä olevaa 10 laitetta, jolloin sekoitusventtiilit ovat yksivipu- tyyppisiä ja käsittävät venttiilikammion, joissa on kunkin nesteen tulokanava ja yhteinen poistokanava sekä toimielin poistokanavan kautta virtaavan nesteen määrän ja lämpötilan säätämiseksi, jolloin toimielin on yh-15 teydessä venttiilikammiossa olevan toimilaitteen kanssa yhdessä toimivaan venttiilielimeen, jolloin toimilaitteessa on sisäänrakennettu hidas sulkutoimin-to, joka on tarkoitettu estämään venttiilin liian nopea sulkeutuminen, jolloin hidas sulkutoiminto 20 käsittää ainakin yhden sulkukammion, joka käsittää liikkuvan männän, joka on järjestetty toimielimen sulkeutuessa työntämään nesteen kuristuselimen kautta ulos kammiosta.

4 I I

; 25 Keksinnön tausta « « « · • · · • · · *..* Tiettyjen yksiviputyyppisten sekoitusventtiilien • · · *·* * nopean sulkeutumisen aikana, erityisesti, jos vesi- johtoputket ovat halkaisijaltaan kapeita, saattaa • · · : V 30 esiintyä paineisku, joka altistaa vesijohtojärjestelmän • · « V · suurille kuormituksille sekä aiheuttaa melua.

♦ · · • ··

Esimerkiksi julkaisuista SE-B-462503 ja SE-B-455124 . tunnetaan sekoitusventtiilit, jotka on järjestetty · 35 venttiilivivun nopean sulkeutumisen hetkellä muodos- tamaan painetta venttiilin tietyssä osassa siten, että venttiilin sulkuvaiheessa saadaan aikaan tietty vaimennusvastus, mikä edellyttää lisävoimaa ja näin 2 101741 ollen pidentää sulkuvaihetta. Tämä tapahtuu siitä syystä, että venttiilissä on erillinen painekammio, joka täyttyy venttiilin avautuessa takaiskuventtiilin kautta. Venttiilin sulkeutuessa vettä työntyy ulos 5 painekammiosta takaiskuventtiilissä olevien kanavien kautta, jolloin liian nopeat sulkuliikkeet hidastuvat.

Näissä tunnetuissa ns. hitaissa sulkusekoitusventtii-leissä on se epäkohta, että ne tuntuvat hitailta myös 10 normaalin sulkemisen aikana verrattuna sekoittimeen, jossa ei ole hidastavaa sulkutoimintoa. Ne ovat myös herkkiä vedessä oleville epäpuhtauksille, jotka voivat vahingoittaa hidassulkutoimintoon kuuluvia osia. Lisäksi koko venttiili alkaa vuotaa, jos hidassulku-15 toiminnossa syntyy vuoto.

Keksinnön tarkoitus ia tärkeimmät piirteet Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sekoitus-20 venttiili, jossa on sisäänrakennettu, johdannossa mainittu hidassulkutoiminto, joka vaikuttaa tuskin lainkaan venttiilin normaaliin sulkemiseen ja vaikuttaa ainoastaan nopeaan sulkemiseen. Tämä on keksinnön mukaisesti saavutettu järjestämällä kuristuselin 25 painautumaan progressiivisesti toimielimen tiivistys- ... pintaa vasten ja tällöin muotoutumaan elastisesti, kun nesteen paine ko. kammiossa ylittää tietyn arvon, • · · *·* * jolloin kuristuselimeen järjestetyt virtauskanavat pienenevät siten, että virtausvastus kasvaa nopean • · · : V 30 sulkuliikkeen aikana, kun taas virtausvastus on pieni ♦ ♦ » ? : : hitaan sulkuliikkeen aikana.

• · • · · • · ·

Piirustusten selitys 35 Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa on esitetty eräs suoritusmuoto.

3 101741

Kuva 1 on pystysuora poikkileikkauskuvanto keksinnön mukaisella laitteella varustetusta sekoitusventtiilistä, esimerkiksi pesualtaan sekoitusventtiilistä, 5 kuva 2 on suurennettu poikkileikkauskuvanto vent- tiilikammiossa olevasta toimilaitteesta venttiilin suljetussa asennossa, 10 kuva 3 on kuvan 2 mukainen poikkileikkauskuvanto venttiilin avoimessa asennossa, kuva 4 on suurennettu poikkileikkauskuvanto laitteeseen järjestetystä kuristuselimestä 15 normaalissa asennossa, kuva 5 on kuvan 4 mukainen poikkileikkauskuvanto kuristuselimestä sen kuristusasennossa, ja 20 kuva 6 esittää kuristuselintä ylhäältä katsottuna.

•\ Suoritusmuodon kuvaus ; Kuvassa 1 esitetty sekoitusventtiili on ns. yksivipu- V.‘ 25 tyyppinen ja käsittää venttiilikammion 10, hanan 11 HV ja toimielimenä toimivan ohjausvivun 12. Venttiili- • « · V;* kammion 10 yläosa 13 on ohjausvivun 12 avulla pyörivä • » t V * pystysuoran akselin ympäri, minkä ansiosta säädellään ulosvirtaavan veden lämpötilaa. Venttiilikammion • · · • V 30 yläosa 13 toimii lisäksi yhdessä vaakasuoran ak- : selin 15 ympäri nivelöidyn toimilaitteen 14 kanssa.

• · • · · t · ·

Vipua 12 voidaan pitää kaksivartisena vipuna, joka on nivelöity sekä pystysuoran akselin että vaakasuoran V 35 akselin ympäri ja jonka lyhyempi vipuvarsi 16 muodos- taa toimilaitteen 14 osan ja käyttää liikutettavaa venttiilielimenä toimivaa venttiililevyä 17. Tämä tukeutuu toista kiinteää venttiililevyä 18 vasten, 4 101741 jossa on kaksi tulokanavaa 19, joista ainoastaan toinen on esitetty piirustuksessa, toinen kylmää vettä ja toinen kuumaa vettä varten, sekä poistokanava 20, joka on yhteydessä hanaan 11.

5

Toimilaitteen 14 yhteyteen on järjestetty hidassulku-toiminto, joka käsittää kaksi mäntää 21, 22 (kuvat 2 ja 3), jotka on sovitettu liukumaan kammioissa 23, 24 vastaavasti ja tiivistetty näitä vasten O-renkailla 25, 10 26 tai muuntyyppisellä tiivisteellä. Kammiot ovat yhteydessä toisiinsa toimilaitteessa 14 olevan kanavan 27 välityksellä, jolloin kanava täyttyy nesteellä, esimerkiksi öljyllä. Ensimmäisen kammion 23 ja kanavan 27 välille on järjestetty kuristuselin 28, jota 15 selostetaan lähemmin jäljempänä.

Kaksi mäntää 21, 22 toimivat yhdessä venttiilikammios- sa 10 olevien vastaavien pysäytyspintojen 29, 30 kanssa. Kun venttiili on kuvan 3 mukaisesti auki, 20 ensimmäinen mäntä 21 työntyy ulos kammiostaan 23, kun taas toinen mäntä 22 työntyy kammioonsa 24. Kun ·', venttiili sulkeutuu liikutettaessa vipua 12 alaspäin, ensimmäinen mäntä 21 toimii yhdessä pysäytyspinnan 29 kanssa ja painautuu kammioonsa 23, jolloin nestettä 25 työntyy kuristuselimen 28 kautta kanavaan 27 ja toiseen ... kammioon 24 työntäen ulos toisen männän 22 kuvassa 2 • * * esitettyyn asentoon. Kun venttiili avautuu, nestettä • · » *·* * virtaa kuristuselimen 28 kautta vastakkaiseen suuntaan ensimmäiseen kammioon 23.

• · · : V 3 0 • · · : : : Päinvastoin kuin aikaisemmin tunnetut keksinnöt, tämä .·] ; hidassulkulaite ei ole herkkä veden epäpuhtauksille, • · · koska se ei käytä hanavettä paineväliaineena. Myöskään hidassulkutoiminnossa mahdollisesti esiintyvä vuoto 35 ei vaikuta venttiilin muuhun toimintaan. Mahdollisen toimintahäiriön sattuessa riittää ainoastaan toimilaitteen 14 vaihto. Aiemmin tunnetuissa laitteissa on välttämätöntä vaihtaa koko säätölaite, mikä on huomat 5 101741 tavasti kalliimpaa ja monimutkaisempaa ja vaatii vedentulon katkaisua.

Kuvissa 4, 5 ja 6 on esitetty yksityiskohtaisesti 5 esimerkki kuristuslaitteesta 28, joka käsittää kie kon 31, jossa on kiekkoa kammiossa 23 ohjaava ohjaus-tappi 32. Kiekko 31 on kosketuksessa toimilaitteen 14 tiivistyspintaan 33, ja siinä on tiivistyspinnan 33 puoleisella sivulla renkaan muotoinen sisempi laipio pa 34, jossa on säteissuunnassa aukko 35, sekä renkaan muotoinen ulompi laippa 40. Tämä ulompi laippa 40 on aksiaalisuunnassa vähän korkeampi kuin sisempi laippa 34, jolloin kosketuksessa tiivistyspintaan 33 muodostuu ensimmäinen renkaan muotoinen tila 41 ja 15 laipan 34 sisään toinen, sisempi tila 42. Tila 41 on yhteydessä kammioon 23 reiän 36 välityksellä, ja tila 42 on yhteydessä kanavaan 27. Sisemmän laipan 34 päätypinnan ja tiivistyspinnan 33 väliin muodostuu väli 43, kun kuristuselin on normaalitilassa. Esite-20 tyssä esimerkissä kuristuselin 28 on jousikuormit- teinen, mutta asemointi voidaan toteuttaa myös muulla menetelmällä.

Kuvassa 4 kuristuselin 28 on esitetty normaalitilassa 25 eli silloin, kun alhaisella paineella virtaava neste ..Y pääsee kulkemaan kuristuselimen ohi reiän 36, tilan 41, • · · γ·* kanavan 35 ja tilan 42 kautta, joko venttiilin avautu- r I · *·* ' essa kammiosta 23 kanavaan 27 tai vastakkaiseen suun taan normaalin, hitaan sulkuliikkeen aikana. Kuitenkin • · · • Y 30 nopean sulkuliikkeen aikana kammiossa 23 olevan nesteen Y : kiekkoon 31 kohdistama paine kasvaa nopeasti (kuva 5), ,·] ; jolloin laippa 34 kiristyy tiivistyspintaa 33 vasten

• M

ja tapahtuu kiekon 31 elastinen muodonmuutos siten, että tiivistyspinnan 33 ja laipan 34 väli 43 mukautuu 35 kammion 23 paineen mukaisesti. Tällöin virtausvastus kasvaa kuristuselimessä 28 ja sulkuliike hidastuu. Tällä menetelmällä kuristuselin 28 toimii progres 6 101741 siivisesti, eli mitä nopeampi sulkuliike, sitä suurempi virtausvastus ja vaimennus.

Tällainen progressiivinen kuristuselin voidaan luon-5 nollisesti toteuttaa usealla eri tavalla. Periaate on kuitenkin se, että se on elastisesti muotoutuva, kun paine kasvaa nopean sulkuliikkeen seurauksena nopeasti siten, että kuristuselimen virtauskanavien koko pienenee ja sulkuliike hidastuu. Kuristuselin 28 10 voidaan myös järjestää ilman aukkoa 35, jolloin vivun liike pysähtyy täysin nopean sulkemisen aikana.

Toimilaitteeseen 14 on lisäksi järjestetty pysäytys-elimenä toimiva, sylinteriin 39 kiinnitetty ruuvi 37, 15 joka on kuormitettu jousella 38, joka sekoitusventtii- lin avautuessa painautuu kiinteää pysäytyspintaa vasten, joka voi olla sama kuin pysäytyspinta 29. Pysäytyselimen tarkoitus on rajoittaa toimilaitteen 14 kiertymistä akselin 15 ympäri ja siten nesteen maksimi-20 ulosvirtausta poistokanavasta 20. Ruuvin 37 asema sylinterissä 39 on säädettävissä maksimivirtauksen lisäämiseksi.

« « «

Koska ruuvilla 37 varustettuun sylinteriin 39 on asen- 25 nettu toimilaitteessa 14 oleva jousi, on pysäytysase- ..Y massa tapahtuvaa ohivirtausta mahdollista lisätä t * : .....

*γ hetkellisesti sijoittamalla ruuvi 37 pysäytyspintaa 30 • · · ’·* * vasten ja nostamalla vipua 12 edelleen ylöspäin.

· · : V 3 0 Keksintö ei luonnollisesti rajoitu esitettyyn suoritussa : muotoon, vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimus- .·] · ten puitteissa. Tällöin virtaava aine voi olla neste • · · tai kaasu, ja esitetyn kaksimäntäjärjestelyn asemesta on mahdollista käyttää yhtä, mäntää 21 vastaavaa 35 yksinkertaista mäntää, esimerkiksi laitetta, johon : vaikutetaan ainoastaan sekoitusventtiilin sulkeutuessa.

7 101741

Muut mäntätoiminnot voidaan korvata esimerkiksi laajennusvaraajalla. Tässä tapauksessa virtaava aine voi olla ilma tai muu kaasu.

1 I I t « « I i I 1 1 a • rl « • · « t · : • 1 * 1 1 • # 1

* · I

* · « • 1 t • · • 1 • · · « i # • · « « ♦ ♦ · » M » »

Claims (6)

8 101741

1. Virtaavien aineiden, esimerkiksi kuuman ja kylmän 5 veden, sekoitusventtiilien yhteydessä oleva laite, jolloin sekoitusventtiilit ovat yksiviputyyppisiä ja käsittävät venttiilikammion (10), joissa on kunkin virtaavan aineen tulokanava (19) ja yhteinen poisto-kanava (20) sekä toimielin (12) poistokanavan kautta 10 virtaavan nesteen määrän ja lämpötilan säätämiseksi, jolloin toimielin on yhteydessä venttiilikammiossa (10) olevan toimilaitteen (14) kanssa yhdessä toimivaan venttiilielimeen (17), jolloin toimilaitteessa (14) on sisäänrakennettu hidassulkutoiminto, joka on 15 tarkoitettu estämään venttiilin liian nopea sulkeutu minen, jolloin hidassulkutoiminto käsittää ainakin yhden tiivistetyn kammion (23) , joka käsittää liikkuvan männän (21), joka on järjestetty toimielimen (12) sulkeutuessa työntämään nesteen kuristuselimen (28) 20 kautta ulos kammiosta (23), tunnettu siitä, että kuristuselin (28) on järjestetty painautumaan progressiivisesti toimielimen (14) tiivistyspintaa (33) vasten ja tällöin muotoutumaan elastisesti, kun nesteen : : paine ko. kammiossa (23) ylittää tietyn arvon, jolloin ':25 kuristuselimeen järjestetyt virtauskanavat (43) j pienenevät siten, että virtausvastus kasvaa nopean • ·· · j\\ sulkuliikkeen aikana, kun taas virtausvastus on pieni hitaan sulkuliikkeen aikana. • · · ...30

2. Patenttivaatimuksen l mukainen laite, tunnettu • · · :<4·* siitä, että kuristuslaite (28) käsittää kiekon (31) , • · · *·* ‘ jossa on tiivistyspinnan (33) puoleisella sivulla erikorkuiset renkaan muotoiset laipat (34, 40) tai :·: vastaavat, jotka laipat yhdessä tiivistyspinnan (33) .;. 35 kanssa muodostavat kaksi tilaa (41, 42), jotka ovat « I · yhteydessä toisiinsa ainakin yhden muuttuvan aukon (43) *···* välityksellä. 9 101741

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että hidassulkutoiminto käsittää kaksi mäntää (21, 22) , jotka on sovitettu liukumaan vastaavasti kammioissa (23, 24), jotka ovat yhteydessä 5 toisiinsa toimilaitteessa (14) olevan kanavan (27) välityksellä, jolloin kanava täyttyy mainitulla virtaavalla aineella, ja että ensimmäinen mäntä (21) on järjestetty ohjausvivun (12) sulkuliikkeen aikana työntymään ensimmäistä pysäytyspintaa (29) vasten 10 venttiilikammiossa (10) ja tällöin painautumaan ensimmäiseen kammioon (23) mainitun virtaavan aineen vaikutuksesta, jolloin samaan aikaan toinen mäntä (22) painautuu ulos toisesta kammiosta (24) vastaavasti.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että toinen mäntä (22) on järjestetty ohjaus-vivun (12) avautumisliikkeen aikana työntymään toista pysäytyspintaa (30) vasten venttiilikammiossa (10) siten, että se mainitun virtaavan aineen vaikutuksesta 20 painautuu toiseen kammioon (24) , jolloin samaan aikaan ensimmäinen mäntä (21) painautuu ulos ensimmäisestä kammiosta vastaavasti, jolloin mainittu kuristus-.1,· elin (28) on järjestetty ensimmäisen kammion (23) ja : ’ : kanavan (27) väliin, i :’:25

: 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu • · · j % · · •V. siitä, että mainittu toimilaite (14) käsittää pysäy- • * ]·;·, ty sei imen (37) , joka toimii yhdessä pysäytyspinnan 4 4 · kanssa nesteen maksimiulosvirtauksen rajoittamiseksi, 30 jolloin pysäytyselin käsittää jousikuormitteisen (38) m 4 * • ·* ruuvin (37), joka on järjestetty joustamaan ja lisää- * mään virtausta hetkellisesti tiivistyessään pysäytys- pintaa vasten. i f 1 I « ;35

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu ' ' siitä, että ruuvin (37) asento on säädettävissä mainitun maksimiulosvirtauksen säätämiseksi. 10 101741 Patentkrav;