PL233243B1 - Zawór uniwersalny - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zawór uniwersalny mający zastosowanie jako zawór w instalacjach gazowych, wodnych i solarnych.

Znane do tej pory zawory były dedykowane maksymalnie do dwóch mediów, takich jak woda i gaz. Powyższy stan spowodowany był ograniczeniami konstrukcyjnymi. Ograniczenia te w zaworach gazowych polegają na konstrukcji zaworu nie pozwalającej na ingerencję w jego konstrukcję z zewnątrz. Z kolei w przypadku zaworów wodnych istotne ograniczenia to wytrzymałość zaworu na ciśnienie i wysoką temperaturę, a w kolei w przypadku zaworów solarnych to wytrzymałość konstrukcji na temperaturę do 180°C i wytrzymałość materiałów na działanie glikolu. Te ograniczenia wymuszały staranny dobór zaworów, a w szczególności kwestii uszczelnień w zaworach do różnych instalacji. Nie pojawiły się jak dotąd zawory do trzech mediów równocześnie.

W opisie wynalazku PL 205106 opublikowanym dnia 30.05.2005 BUP 11/05 ujawniono zawór grzejnikowy mający obudowę, w której znajduje się urządzenie sterujące przepływem, posiadające ruchomy element zaworowy sterowany przez popychacz przechodzący przez otwór w segmencie obudowy i wyposażone w układ uszczelniający. Układ uszczelniający posiada tylko jedno współdziałające z popychaczem uszczelnienie dostępne od strony zakrytego pokrywą otworu montażowego w segmencie obudowy. Opisane rozwiązanie znajduje zastosowanie jako zawór grzejnikowy, a więc zawór do instalacji wodnej. Ze względu na możliwość ingerencji z zewnątrz, zawór ten nie nadaje się do instalacji gazowych.

Z kolei z opisu wynalazku P.412855 opublikowanego 02.01.2017 BUP 1/2017 znany jest zawór, zwłaszcza grzejnikowy, mający zastosowanie w konstrukcji zaworów prostych i kątowych, zasilających i powrotnych, do instalacji - zwłaszcza grzewczych. Zawór posiada korpus zaworu, element nastawczy, elementy uszczelniające oraz osadzony w korpusie zaworu zespół wrzeciona. Zespół wrzeciona stanowią element napędzająco - uszczelniający i element zamykający. Zawór tego typu może być także używany wszędzie tam gdzie może wystąpić konieczność wymiany uszczelnień od strony napływu czynnika w szczególności w instalacjach ogrzewania (konwencjonalnego i przemysłowego), dystrybucji wody, hydraulicznych, pneumatycznych, petrochemicznych, chłodniczych, olejowych itp. Nie można go zastosować do instalacji gazowych.

Ponadto z opisu wynalazku P. 419680 jeszcze nie opublikowanego, znana jest konstrukcja zaworu kątowego zwłaszcza kotłowego, posiadającego korpus zaworu, umieszczoną w korpusie zaworu kulę, trzpień połączony z dźwignią lub pokrętłem, charakteryzująca się tym, że zawór posiada filtr, a korpus zaworu posiada otwór inspekcyjny, zaś filtr jest umieszczony w kuli, z kolei oś obrotu kuli jest prostopadła do osi przebiegu medium z zaworu do zasilanego urządzenia oraz prostopadła do osi przebiegu medium do zaworu, zaś obrót pokrętła umożliwia usytuowanie filtra naprzeciwko otworu inspekcyjnego. Opisany zawór znajduje zastosowanie w szczególności w systemach wodnych. Najczęściej tego typu zawory znajdują zastosowanie w obiegach CO, w doprowadzeniu wody do kotła z instalacji CO, nie ma możliwości jego zastosowania w instalacjach gazowych.

Z kolei z opisu wynalazku P.414106 opublikowanego 27.03.2017 BUP 7/2017 znany jest zawór kulowy, zwłaszcza czerpalny posiadający korpus, w którym umieszczona jest kula z otworem przelotowym, a ponadto posiadający trzpień połączony z dźwignią, a trzpień posiada uszczelnienie, kula posiada otwór dodatkowy, którego oś jest prostopadła do osi kuli przechodzącej przez otwór przelotowy kuli. Najczęściej tego typu zawory znajdują zastosowanie w domowych instalacjach wodnych doprowadzających wodę na zewnątrz budynku, które to instalacje są w naszym klimacie narażone na uszkodzenia na skutek zamarzania nie usuniętej z nich wody. Zawory o tej konstrukcji nie nadają się do instalacji gazowych czy solarnych.

Natomiast ze zgłoszenia PCT PL 168074 opublikowanego 05.03.1992, WO92/03677, PCT Gazette nr 08/92 znany jest uniwersalny sterujący i regulujący zawór do cieczy lub gazów, zwłaszcza zawór grzybkowy, o osi grzybka skośnej względem kierunku przepływu czynnika, wyposażony w kanał wlotowy i oddzielony od niego ukośną przegrodą, w której znajduje się gniazdo grzybka - kanał wylotowy, przy czym trzpień grzybka osadzony w górnej obudowie jest połączony ze śrubowym zespołem ręcznego lub mechanicznego przesuwu grzybka, który to zawór jest stosowany do odcinania, dławienia, opróżniania i napełniania czynnikiem oraz do pomiarów i kontroli temperatury oraz/lub ciśnienia czynnika w kanale wlotowym oraz/lub wylotowym przepływu czynnika, połączony za pomocą układu otworów z co najmniej jednym przyłączem pomiarowym oraz/lub sterującym. Opisany zawór znajduje zastosowanie do instalacji wodnych i gazowych, lecz nie można go zastosować do instalacji solarnych.

PL 233 243 B1

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji zaworu uniwersalnego, który będzie miał zastosowanie zarówno do instalacji wodnych, gazowych i solarnych.

Istotą wynalazku jest konstrukcja zaworu uniwersalnego posiadającego korpus zaworu, elementy uszczelniające oraz kulę uruchamianą poprzez trzpień posiadający element nastawczy, charakteryzujący się tym, że na trzpieniu umieszczone są co najmniej trzy rodzaje uszczelnień, w postaci uszczelnienia rozpieralnego spełniającego funkcję uszczelnienia do instalacji wodnych i solarnych, uszczelnienia gazowo-solarnego spełniającego funkcję uszczelnienia do instalacji gazowych i solarnych, oraz uszczelnienia dynamicznego spełniającego funkcję uszczelnienia do instalacji wodnych. Korzystnie uszczelnienie rozpieralne umieszczone jest w przydźwigniowej części trzpienia, najlepiej pomiędzy nakrętką dociskową dławicy a korpusem trzpienia zaworu. Korzystnie uszczelnienie rozpieralne jest wykonane z PTFE. Korzystnie uszczelnienie gazowo-solarne usytuowane jest na wcięciu trzpienia, najlepiej w środkowej części trzpienia. Korzystnie uszczelnienie gazowo-solarne ma formę toroidu, utworzonego poprzez przez obrót figury geometrycznej utworzonej poprzez krzywe drugiego stopnia i posiadającej dwie osie o różnej długości wokół prostej leżącej w płaszczyźnie tej figury i nieprzecinającej tej figury, a dłuższa oś figury geometrycznej jest równoległa do osi trzpienia. Korzystnie uszczelnienie gazowo-solarne wykonane jest z elastomeru na bazie kauczuku fluorowego. Korzystnie uszczelnienie dynamiczne usytuowane jest w przykulowej części trzpienia, najlepiej na odsadzeniu trzpienia. Korzystnie uszczelnienie dynamiczne wykonane jest z PTFE. Korzystnie korpus zaworu posiada korpus trzpienia, a korpus trzpienia posiada odsadzenia korpusu trzpienia, na których znajdują się otwory do plombowania. Korzystnie element nastawczy posiada co najmniej jeden otwór do plombowania.

Korzystne skutki rozwiązania według wynalazku to konstrukcja zaworu umożliwiająca jego zastosowanie zarówno do instalacji wodnych, gazowych jak i solarnych. Przy niskich ciśnieniach w korpusie, główny ciężar uszczelnienia przejmuje uszczelnienie gazowo-solarne, przy wysokich ciśnieniach główny ciężar uszczelnienia przejmuje uszczelnienie dynamiczne poprzez jego dociskanie przez odsądzenie trzpienia do korpusu trzpienia. Z kolei uszczelnienie rozpieralne stanowi dodatkowe zabezpieczenie pozostałych dwóch uszczelnień. Uszczelnienie gazowo-solarne spełnia wymóg zabezpieczenia przed dostępem do niego z zewnątrz, a jego kształt pozwala na zastąpienie tradycyjnych dwóch o-ringów pojedynczą uszczelką, która zapewnia większą powierzchnię uszczelnienia niż dwa o-ringi.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunkach, z których Rys. 1 przedstawia zawór uniwersalny w widoku perspektywicznym rozstrzelonym, Rys. 2 przedstawia zawór uniwersalny w przekroju, Rys. 3 i 4 przedstawiają zawór uniwersalny w widoku z boku, Rys. 5 przedstawia zawór uniwersalny w widoku z góry, a Rys. 6 przedstawia zawór uniwersalny w widoku z dołu.

Zawór uniwersalny w przykładzie wykonania posiada korpus 1 zaworu, kulę 2 wraz z uszczelnieniami 3, trzpień 4, a korpus 1 zaworu posiada korpus 5 trzpienia 4. Korpus 5 trzpienia 4 posiada odsadzenia 6 korpusu 5 trzpienia 4, na których znajdują się otwory 7 do plombowania. Na trzpieniu 4 usytuowana jest nakrętka 8 dociskowa dławicy. Trzpień 4 posiada element 9 nastawczy w postaci dźwigni i zabezpieczającą nakrętkę 10. Dźwignia posiada otwór 7 do plombowania. Ponadto korpus 1 posiada nakrętkę korpusu 11 z gwintem 12 oraz element 13 wlotowo-wylotowy z gwintem 14. Na trzpieniu 4 umieszczone są trzy rodzaje uszczelnień, w postaci uszczelnienia 15 rozpieralnego, uszczelnienia 16 gazowo-solarnego, oraz uszczelnienia 17 dynamicznego. Uszczelnienie 15 rozpieralne umieszczone jest w przydźwigniowej części trzpienia 4, pomiędzy nakrętką 8 dociskową dławicy a korpusem 1 zaworu. Uszczelnienie 15 rozpieralne jest wykonane z PTFE. Uszczelnienie 16 gazowo-solarne usytuowane jest na wcięciu 4a środkowej części trzpienia 4. Uszczelnienie 16 gazowo-solarne ma formę toroidu, utworzonego poprzez przez obrót figury geometrycznej utworzonej poprzez krzywe drugiego stopnia i posiadającej dwie osie o różnej długości wokół prostej leżącej w płaszczyźnie tej figury i nieprzecinającej tej figury, a dłuższa oś figury geometrycznej jest równoległa do osi trzpienia 4. Uszczelnienie 16 gazowo-solarne wykonane jest z elastomeru na bazie kauczuku fluorowego. Uszczelnienie 17 dynamiczne usytuowane jest w przykulowej części części trzpienia 4, na jego odsadzeniu 18. Uszczelnienie 17 dynamiczne wykonane jest z PTFE.

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór uniwersalny, posiadający korpus zaworu, elementy uszczelniające oraz kulę sterowaną poprzez trzpień posiadający element nastawczy, znamienny tym, że na trzpieniu (4) umieszczone są co najmniej trzy rodzaje uszczelnień, w postaci uszczelnienia (15) rozpieralnego, uszczelnienia (16) gazowo-solarnego, oraz uszczelnienia (17) dynamicznego.
2. 2. Zawór uniwersalny według zastrz. 1, znamienny tym, że uszczelnienie (15) rozpieralne umieszczone jest w przydźwigniowej części trzpienia (4).
3. 3. Zawór uniwersalny według zastrz. 2, znamienny tym, że uszczelnienie (15) rozpieralne umieszczone jest pomiędzy nakrętką (8) dociskową dławicy a korpusem trzpienia (5) zaworu.
4. 4. Zawór uniwersalny według zastrz. 1, znamienny tym, że uszczelnienie (15) rozpieralne jest wykonane z PTFE.
5. 5. Zawór uniwersalny według zastrz. 1, znamienny tym, że uszczelnienie (16) gazowo-solarne usytuowane jest na wcięciu (4a) trzpienia (4).
6. 6. Zawór uniwersalny według zastrz. 1, znamienny tym, że uszczelnienie (16) gazowo-solarne usytuowane jest w środkowej części trzpienia (4).
7. 7. Zawór uniwersalny według zastrz. 1, znamienny tym, że uszczelnienie (16) gazowo-solarne ma formę toroidu, utworzonego poprzez przez obrót figury geometrycznej utworzonej poprzez krzywe drugiego stopnia i posiadającej dwie osie o różnej długości wokół prostej leżącej w płaszczyźnie tej figury i nieprzecinającej tej figury, a dłuższa oś figury geometrycznej jest równoległa do osi trzpienia (4).
8. 8. Zawór uniwersalny według zastrz. 1, znamienny tym, że uszczelnienie (6) gazowo-solarne wykonane jest z elastomeru na bazie kauczuku fluorowego.
9. 9. Zawór uniwersalny według zastrz. 1, znamienny tym, że uszczelnienie (17) dynamiczne usytuowane jest w przykulowej części części trzpienia (4).
10. 10. Zawór uniwersalny według zastrz. 9, znamienny tym, że uszczelnienie (17) dynamiczne usytuowane jest na odsadzeniu (18) trzpienia (4).
11. 11. Zawór uniwersalny według zastrz. 1, znamienny tym, że uszczelnienie (17) dynamiczne wykonane jest z PTFE.
12. 12. Zawór uniwersalny według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (1) zaworu posiada korpus (5) trzpienia (4), a korpus (5) trzpienia (4) posiada odsadzenia (6) korpusu (5) trzpienia (4), na których znajdują się otwory (7) do plombowania.
13. 13. Zawór uniwersalny według zastrz. 1, znamienny tym, że element (9) nastawczy posiada co najmniej jeden otwór (7) do plombowania.