PL179293B1

PL179293B1 - Korpus zaworu PL

Info

Publication number: PL179293B1
Application number: PL96321963A
Authority: PL
Inventors: Der Zee Jan Van
Original assignee: Asco Controls Bv
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 2000-08-31
Also published as: JPH11508018A; CN1177396A; CA2211386A1; RU2153618C2; EP0817934B1; AU695118B2; WO1996027095A1; AU4849896A; CA2211298A1; BR9607372A; BR9607373A; EP0817931B1; ATE174414T1; DE69601132T2; PL179229B1; CZ9702741A3; NZ302444A; PL321964A1; EP0817931A1; MX9706624A

Abstract

1. Korpus zaworu, zlozony z kadluba z otworem wlotowym 1 wylotowym, w którego dolnej czesci zna- jduje sie gniazdo wspólpracujace z grzybkiem zamy- kajacym otwór wylotowy oraz z pokrywy, przy czym miedzy powierzchnia czolowa kadluba i powierzchnia czolowa polaczonej z nim pokrywy jest umieszczony sprezysty element uszczelniajacy, znamienny tym, ze jego kadlub (1) jest zaopatrzony na swej powierzchni czolowej w kolnierz, zlozony z segmentów (16) stano- wiacych wycinki pierscienia kolowego, zas pokrywa (2) na powierzchni skierowanej w kierunku do kadluba (1) jest zaopatrzona w segmenty zlaczne (17) w postaci wycinków pierscienia kolowego, wchodzace w dopa- sowane do nich wyciecia miedzy segmentami (16) kolnierza kadluba (1), przy czym segmenty (16) sa za- opatrzone na swych zewnetrznych powierzchniach w obwodowy rowek do osadzania sprezystego pierscienia (15), natomiast segmenty zlaczne (17) pokrywy (2) sa zaopatrzone na swych zewnetrznych powierzchniach w wystajace obwodowe zaczepy (12), tworzace wraz z se- gmentami (16) kolnierza kadluba (1) i sprezystym pier- scieniem (15) zlacze zatrzaskowe. P L 179293 B 1 Fig.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest korpus zaworu, złożony z kadłuba z osiowym otworem, w którego dolnej części znajduje się gniazdo, współpracujące z grzybkiem oraz otwory: wlotowy i wylotowy ośrodka oraz z pokrywy, przy czym między powierzchnią czołową kadłuba i powierzchnią czołową połączonej z nim pokrywy jest umieszczony sprężysty element uszczelniający;

Zawór tego rodzaju jest stosowany, zwłaszczajako element przemysłowej armatury ciśnieniowej i regulacyjnej.

Korpus zaworu, złożony z dwóch części, a mianowicie kadłuba i pokrywy, powinien stanowić jego szczelną obudowę. W znanych rozwiązaniach konstrukcyjnych zaworów skuteczność ich uszczelnienia, zaopatrzonego w elastyczną uszczelkę, umieszczoną między dwoma powierzchniami dociśniętych do siebie elementów, z których składa się korpus, zależy od siły wzajemnego docisku tych elementów. Jednakże zapewnienie dostatecznej siły docisku jest często trudne, zwłaszcza w tych przypadkach, gdy montaż korpusu odbywa się bez użycia specjalnego oprzyrządowania.

W dwudzielnym korpusie zaworu, tylko część powierzchni elementu uszczelniającego oraz tylko część jednej lub obydwu powierzchni elementów składowych korpusu, stanowią powierzchnie uszczelniające, bowiem elementy korpusu są ze sobą połączone za pomocą zespołu złącznego, przy czym umieszczony między nimi element uszczelniający jest odkształcany tylko miejscowo.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 813 161 jest znany zawór do sterowania przepływem płynu, wyposażony w zespół membrany, umieszczony między dwoma częściami korpusu zaworu.

Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 297 260 jest znany zawór do sterowania przepływem płynu, wyposażony w korpus składający się z kadłuba i pokrywy, między którymi jest umieszczone obrzeże membrany o regulowanym napięciu wstępnym, stanowiące element uszczelniający, przy czym każda z części korpusu jest zaopatrzona w obwodową powierzchnię

179 293 stykającą się z elementem uszczelniającym, a obydwie części korpusu są do siebie dociskane za pomocą zespołu zaciskowego, umieszczonego na zewnątrz korpusu.

Z opisu niemieckiego wzoru użytkowego nr DE-GN 9207 410jest znany zespół membrany przeznaczony do stosowania w pneumatycznych przyrządach regulacyjnych. Membrana ta jest zaopatrzona w obwodowy kołnierz, stanowiący element uszczelniający, obydwie połączone ze sobą części obudowy przyrządu. '

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji korpusu zaworu, którego części są ze sobą łatwo i dokładnie mocowane, zapewniając skuteczne uszczelnienie, niezależnie od siły ich wzajemnego docisku. ·

Cel ten według wynalazku zrealizowano poprzez opracowanie konstrukcji korpusu zaworu, złożonego z kadłuba z otworem wlotowym i wylotowym, w którego dolnej części znajduje się gniazdo współpracujące z grzybkiem zamykającym otwór wylotowy oraz z pokrywy, przy czym między powierzchnią czołową kadłuba i powierzchnią czołową połączonej z nim pokrywy jest umieszczony sprężysty element uszczelniający, charakteryzującego się tym, że jego kadłub jest zaopatrzony na swej powierzchni czołowej w kołnierz, złożony z segmentów stanowiących wycinki pierścienia kołowego, zaś pokrywa na powierzchni skierowanej w kierunku do kadłubajest zaopatrzona w segmenty złączne w postaci wycinków pierścienia kołowego, wchodzące w dopasowane do nich wycięcia między segmentami kołnierza kadłuba, przy czym segmenty sązaopatrzone na swych zewnętrznych powierzchniach w obwodowy rowek do osadzania sprężystego pierścienia, natomiast segmenty złączne pokrywy są zaopatrzone na swych zewnętrznych powierzchniach w wystające obwodowe zaczepy, tworzące wraz z segmentami kołnierza kadłuba i sprężystym pierścieniem złącze zatrzaskowe'. Segmenty złączne pokrywy, są korzystnie zaopatrzone w wewnętrzną cylindryczną powierzchnię prowadzącą, współpracującą z cylindryczną, zewnętrzną powierzchnią prowadzącą korpusu.

Dzięki opisanej konstrukcji korpusu zaworu, uzyskuje się szczelne połączenie jego kadłuba z pokrywą bez konieczności wywierania na nie siły zewnętrznego docisku, przy czym montaż zaworu jest odpowiednio ułatwiony, nie wymagając stosowania specjalnych przyrządów lub narzędzi.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zawór membranowy z korpusem, według wynalazku, w przekroju osiowym, fig. 2 - zawór według fig. 1, w widoku z boku, fig. 3 - zawór według fig. 1, w widoku z góry, fig. 4 - zawór według fig. 1, z rozsuniętymi elementami, w widoku perspektywicznym, fig. 5 - organ zamykający zaworu, złożony z cylindrycznego grzybka i połączonej z nim membrany, w przekroju, fig. 6 - obrzeże membrany oznaczone przez „VI” na fig. 5, w powiększonym przekroju, fig. 7 - zawór z organem zamykającym o odmiennym kształcie, w którym grzybek i membrana stanowią jedną całość, w przekroju osiowym, fig. 8 - fragment połączenia pokrywy z kadłubem zaworu oznaczony przez „VIII” na fig. 7, w powiększonym przekroju, fig. 9 - organ zamykający zaworu według fig. 7, w przekroju osiowym, fig. 10 - fragment obrzeża organu zamykającego oznaczony przez „X” na fig. 9, w powiększonym przekroju, fig. 11 - organ zamykający zaworu według fig. 7, w widoku perspektywicznym od góry, fig. 12 - organ zamykający zaworu według fig. 7, w widoku perspektywicznym od dołu, a fig. 13 - sposób mocowania kadłuba i pokrywy zaworu, w przekroju osiowym.

Zawór membranowy przedstawiony przykładowo na fig. 1, ma korpus złożony z kadłuba 1 i pokrywy 2. Kadłub 1 jest zaopatrzony w otwór wlotowy 3 i prostopadły do niego otwór wylotowy 4, przy czym otaczające te otwory króćce zaworu są zaopatrzone w przyłącza dla rur. Zawór przedstawiony na fig. 1, znajduj e się w położeniu zamkniętym, w którym grzybek 5 spoczywa na powierzchni gniazda 6. Gniazdo 6 zaworu ma stosunkowo dużą średnicę, a jego otwór jest stożkowy, zwężając się w kierunku otworu wylotowego 4, przyczyniając się do zmniejszenia oporu przepływu. Grzybek 5 jest połączony z membraną 7, zamocowaną swym zewnętrznym obrzeżem między kadłubem 1 i pokrywą, równocześnie spełniając rolę uszczelnienia tego połączenia. Sprężystość membrany 7 pozwala na unoszenie grzybka ponad gniazdo 6, w celu otwarcia zaworu. Kadłub 1 jest zaopatrzony w trzy, równomiernie rozmieszczone na obwodzie otworu

179 293 gniazda 6, słupkowe prowadniki 8 grzybka 5. Na dolną powierzchnię membrany 7 oddziałuj e parcie ciśnienia wlotowego panujące we wlocie 3. Wskutek tego, gdy nie występuje różnica ciśnień wewnątrz zaworu, pozostaje on zamknięty.

Między górnąpowierzchniąmembrany 7 i pokrywą2 jest utworzona komora impulsowa 9, połączona kanałem dławiącym 10 z otworem wlotowym 3, zaś pokrywa 2 jest zaopatrzona w otwór 11, łączy tę komorę impulsową 9, z nie uwidocznionym na rysunku, zespołem sterującym zaworem.

Grzybek 5 jest połączony zaciskowo z wewnętrznym obrzeżem membrany 7, które jest wsunięte w obwodowy rowek grzybka 5 (fig. 5). Powierzchnie obrzeży kadłuba 1 i pokrywy 2, między którymi jest zamocowana membrana 7 są stożkowe (fig. 1, 8 i 13), przy czym pewne zamocowanie membrany 7, a równocześnie uszczelnienie korpusu zaworu uzyskuje się przez zaopatrzenie powierzchni kadłuba 1 oraz pokrywy 2, w ostre żeberka 13,14 (fig. 13), wciskające się w jej powierzchnię.

Kadłub 1 korpusu zaworu jest zaopatrzony na swej powierzchni czołowej w kołnierz, złożony z segmentów, stanowiących wycinki pierścienia. Pokrywa 2 na powierzchni skierowanej w kierunku kadłuba 1 w segmenty złączne 17 w postaci wycinków pierścienia kołowego, wchodzące w dopasowane do nich wycięcia między segmentami 16 kołnierza kadłuba 1, przy czym segmenty te są zaopatrzone na swych zewnętrznych powierzchniach w obwodowy rowek do osadzania sprężystego pierścienia 15. Segmenty złączne 17 pokrywy 2 są zaopatrzone na swych zewnętrznych powierzchniach w wystające obwodowe zaczepy 12. Pokrywa 2 jest przymocowana do kadłuba 1 za pomocą sprężystego pierścienia 15, osadzonego w zewnętrznym obwodowym rowku segmentów 16 kołnierza kadłuba 1, przy czym po nałożeniu pokrywy 2 na kadłub 1,jej zaczepy 12 zaskakująza sprężysty pierścień 15,który styka sięzich czołowąpowierzchnią oporową 24.

Na swej wewnętrznej stronie segmenty złączne 17 pokrywy 2 są zaopatrzone w cylindryczną powierzchnię prowadzącą 22, ściśle dolegającą do powierzchni prowadzącej 23 kadłuba 1, zapewniając przez to współosiowość pokrywy 2 i kadłuba 1.

Konstrukcja według wynalazku umożliwia łatwe i szczelne zamocowanie pokrywy 2 do kadłuba 1. Montaż korpusu odbywa się w ten sposób, że najpierw umieszcza się sprężysty pierścień 15 w rowkach obwodowych segmentów 16 kołnierza kadłuba 1, a następnie w wycięcia między segmentami 16 wsuwa się segmenty złączne 17 pokrywy 2, odginając przy tym sprężysty pierścień 15, który po przesunięciu pod nim segmentów złącznych 17, styka się z czołowąpowierzchnią oporową 24 ich wystających zaczepów 12. Pokrywę 2 dociska się do kadłuba 1 i zatrzaskuje się ją za pomocą zaczepów 12. Pokrywę 2 zdejmuje się z kadłuba 1 przez włożenie śrubokręta w zagłębienie 18 jednego z segmentów 17. Montaż i demontaż tego połączenia może być dokonywany ręcznie, bez konieczności użycia specjalnych przyrządów lub narzędzi. Kształt grzybka 5 umożliwia usytuowanie gniazda 6 w dolnej części kadłuba 1, współśrodkowo względem otworu wylotowego 4, zaś membrany 7 w pobliżu pokrywy 2, co pozwala na maksymalne zmniejszenie objętości komory impulsowej 9.

Figura 5 przedstawia odmianę rozwiązania konstrukcyjnego organu zamykającego zaworu, złożonego z grzybka 5 i membrany 7. W rozwiązaniu tym, zewnętrzne obrzeże membrany 7 jest zaopatrzone w prostopadłe do jej powierzchni pierścieniowe żebra 21, znajdujące się z obydwu stron jej kołnierza i mające w przekroju kształt zwężających się na zewnątrz zębów o osiach nachylonych pod niewielkim kątem w kierunku do osi membrany 7. Dzięki temu ciśnienie ośrodka wewnątrz kadłuba 1 dociska te żebra 21 do powierzchni czołowej kadłuba 1 i pokrywy 2 uszczelniając dodatkowo ich połączenie.

W odmianie rozwiązania zaworu przedstawione na fig. 7, organ zamykający zaworu, stanowi jednolitą część, złożoną z membrany 7 i stanowiącego z niąjedną całość grzybka 5, wykonanych z tego samego materiału, korzystnie z tworzywa sztucznego. Membrana 7 ma cienkie ścianki, celem uzyskania jej odpowiedniej jej sprężystości, natomiast grzybek 5 ma grubsze ścianki i jest zaopatrzony w usztywniające żebra 20.

179 293

Figura 8 przedstawia połączenie pokrywy 2 z kadłubem 1 korpusu zaworu, między którymi jest umieszczone zewnętrzne obrzeże membrany 7. Pierścieniowe żebra 21 na obrzeżu membrany 7 są odkształcone, zarówno w wyniku wstępnego docisku w trakcie montażu korpusu jak ciśnienia ośrodka wewnątrz korpusu zaworu, zapewniając z jednej strony pewne zamocowanie a z drugiej - szczelność połączenia. Membrana 7 jest umieszczona między kadłubem 1 i pokrywą2 z pewnym dociskiem wstępnym.

Na figurze 10 jest przedstawione w powiększeniu zewnętrzne obrzeże membrany 7 z dwoma pierścieniowymi żebrami 21, po każdej jej stronie. Pierścieniowe żebra 21 mają w przekroju kształt zwężających się na zewnątrz zębów·’, lekko nachylonych w kierunku do osi membrany 7. Na figurach 11 i 12 przedstawiony jest, w widoku perspektywicznym organ zamykający zaworu, złożony z membrany 7 i stanowiącego z niąj edną całość grzybka 5, przy czym grzybek 5 j est zaopatrzony w wewnętrzne żebra usztywniające 20 oraz w kanał dławiący 10.

Działanie zaworu wyposażonego w korpus według wynalazku i przedstawionego w przykładzie rozwiązania konstrukcyjnego na rysunku, jest następujące: w czasie gdy przepływ ośrodka przez otwór 11 w pokrywie 2 jest odcięty, grzybek 5 spoczywa na powierzchni gniazda 6 i zawór jest zamknięty, przy czym ciśnienie ośrodka w otworze wylotowym 4 jest wówczas niższe od ciśnienia w otworze wlotowym 3 oraz takiej samej wartości ciśnienia w komorze impulsowej 9 połączonej z tym otworem przez kanał dławiący 10. Wypadkowa sił parcia działających na powierzchnie organu zamykającego jest wówczas skierowana w dół utrzymując zawór w stanie zamkniętym.

Po otwarciu otworu 11, ciśnienie ośrodka w komorze impulsowej 9 obniża się, zaś wypadkowa sił parcia działających na powierzchnie organu zamykającego zostaje skierowana w górę, otwierając zawór. Ilość ośrodka przepływającego przez kanał dławiący 10 jest przy tym niewystarczająca, aby znacząco podwyższyć ciśnienie w komorze impulsowej 9, wskutek czego zawór pozostaje w stanie otwartym.

Po ponownym zamknięciu otworu 11 następuje wzrost ciśnienia w komorze impulsowej 91 ponowne zamknięcie zaworu. Zamykanie i otwieranie otworu 11 może być realizowane, przez oddzielny zawór elektromagnetyczny albo też przez sterownik sterujący większą liczbą połączonych równolegle zaworów.

179 293

FIg. 4

179 293

Fig «2

179 293

Fig.10

179 293

Fig.11

179 293

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Korpus zaworu, złożony z kadłuba z otworem wlotowym i wylotowym, w którego dolnej części znajduje się gniazdo współpracujące z grzybkiem zamykającym otwór wylotowy oraz z pokrywy, przy czym między powierzchnią czołową kadłuba i powierzchnią czołową połączonej z nim pokrywy jest umieszczony sprężysty element uszczelniający, znamienny tym, że jego kadłub (1) jest zaopatrzony na swej powierzchni czołowej w kołnierz, złożony z segmentów (16) stanowiących wycinki pierścienia kołowego, zaś pokrywa (2) na powierzchni skierowanej w kierunku do kadłuba (1) jest zaopatrzona w segmenty złączne (17) w postaci wycinków pierścienia kołowego, wchodzące w dopasowane do nich wycięcia między segmentami (16) kołnierza kadłuba (1), przy czym segmenty (16) są zaopatrzone na swych zewnętrznych powierzchniach w obwodowy rowek do osadzania sprężystego pierścienia (15), natomiast segmenty złączne (17) pokrywy (2) są zaopatrzone na swych zewnętrznych powierzchniach w wystające obwodowe zaczepy (12), tworzące wraz z segmentami (16) kołnierza kadłuba (1) i sprężystym pierścieniem (15) złącze zatrzaskowe.
2. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężysty pierścień (15) jest w przekroju poprzecznym okrągły.
3. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że segmenty złączne (17) pokrywy (2) są zaopatrzone w wewnętrzną cylindryczną powierzchnię prowadzącą (22), ściśle dolegającą do cylindrycznej zewnętrznej powierzchni prowadzącej (23) kadłuba (1).