Клапан змішувача для рідин, кульовий елемент для клапана змішувача та патрон кульового елемента

Номер патенту: 26849

Опубліковано: 29.12.1999

Автор: Кнепп Альфонс

Завантажити PDF файл.

Текст

1.Клапан смесителя для жидкостей, содержащий корпус, в котором выполне ны входные отверстия для жидкости и уп равляющее отверстие, через которое по прорезь образует нишу в корпусе клапана, а ее центральная продольная ось расположена в плоскости, перпендикулярной к продольной оси корпуса. 4. Клапан смесителя по п. 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что стержень жестко установлен в шаровом элементе. 5. Клапан смесителя по п. 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что корпус клапана содержит соединенные между собой крышку и базовую деталь, упомянутое управляющее отверстие выполнено в крышке, а прорезь выполнена между сое динением крышки с базовой деталью и имеет ограниченное направление по ок ружности относительно упомянутой про дольной оси к орпуса к лапана с плечика ми в закругленных концах прорези, обес шток, в полости корпуса расположен шаровой элемент, в наружной частично сферическЪй поверхности которого выполнены выходные отверстия, взаимодействующие с входными отверстиями корпуса клапана, управляющий шток соединен с шаровым элементом, а шаровой элемент выполнен с возможностью поворота в полости корпуса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что корпус клапана снабжен выступом, а шаровой элемент снабжен прорезью, или наоборот, - корпус клапана прорезью, а шаровой элемент - соответственно выступом, при этом выступ и прорезь соединены под углом, ограничивающим поворот шарового элемента по продольной и поперечной осям. 2. Клапан поп.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что второй выступ образован периферическим концом стержня, прохо дящим шаровой э лемент. 3. Клапан смесителя по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что упомянутая рого выступа относительно указанной продольной оси. 6. Клапан смесителя по п. 5. о т л ич а ю щи й с я тем, что упомянутые плечики образованы кольцевым вертикаль ным буртиком базовой детали, имеющим плечики, выступающие внутрь. 7. Клапан смесителя по п. 5, о т л ич а ю т и й с я тем, что указанные плечики образованы частично кольцевым буртиком, выступающим вертикально из базовой детали в сторону управляющего отверстия, так что закругленные к онцы буртика пространственно разделены, час тично образуя указанную прорезь между противоположными закругленными конца ми б уртика, образующего плечики. 8. Клапан смесителя по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что шаровой элемент помещен в патрон, который со держит верхнюю и нижнюю корпусные де тали, соединенные вместе и образующие полость для шарового э лемента, патрон (21) 93003876 ПЭ'-тИВЗЮЩИМИ СТОПОрЫ ПрИ ДВИЖСг (МИ &TQ* К) Оч ОО О 26349 помещен в базовую деталь и удерживается в ней посредством крышки. 9. Клапан смесителя по п. 8, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в нижней корпусной детали выполнены два впуск ных отверстия и выпускное отверстие, при чем каждое из впускных отверстий имеет продольную ось, пересекающую центр шарового элемента, кроме того, нижняя корпусная деталь имеет нижнюю внеш нюю поверхность с контуром таким, что ось каждого впускного отверстия пересе кает контур нижней внешней поверхности под прямым углом. 10. Клапан по п, 9, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что нижняя внешняя поверхность имеет усеченную конфигу рацию, а базовая деталь имеет зеркаль но дополнительный контур поверхности для посадки нижней внешней поверхности корпусной детали, базовая деталь снаб жена впускными и выпускным отверс тиями для жидкости, согласованными с соответствующими отверстиями нижней корпусной детали а также уплотнением, расположенным вокруг каждого впускно го и выпускного отверстия и между базовой деталью клапана и нижней кор пусной деталью, образуя герметичные проходы через базовую деталь и нижнюю корпусную деталь. 11. Клапан смесителя по п. 8, о т л ич а ю щ и й с я тем, что прорезь выполнена между верхней и нижней кор пусными деталями, второй выступ выхо дит из шарового элемента. 12. Клапан смесителя по п. 11, от л и ч а ю щ и й с я тем, что он содержит пластинчатое устройство для ограничения углового смещения шарового элемента, смонтированное на верхней корпусной детали патрона. 13. Клапан смесителя по п. 8, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен регулировочным кольцом для регулировки давления на прокладку, вставленную между кольцом и шаровым элементом, которое смонтировано на верхней корпусной детали. 14. Клапан смесителя по п. 13, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что регулиро вочное кольцо снабжено средствами для монтажа, а клапан содержит пластинча тое устройство для ограничения углового смещения шарового элемента. 15. Клапан смесителя по п.1, о тл и м а ю щ и й с я тем, что пластинчатое устройство смонтировано в управляющем отверстии. 16. Клапан смесителя по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что регулировочное кольцо смонтировано вокруг управляюще го отверстия. 17. Клапан смесителя по п.16, отли ч а ю щ и й с я тем, что регулировочное кольцо имеет средства для монтажа плас тинчатого устройства. 18. Шаровой элемент для клапана смесителя, имеющий поверхность сфери ческой формы, в которой выполнены от верстия, имеющие жидкостную связь друг с другом, первый выступ для управления шарозым элементом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен вторым выс тупом для ограничения движения шарово го элемента. 19. Шаровой элемент по п. 18, о тл и ч а ю щм й с я тем, что второй выступ жестко соединен с шаровым эле ментом. 20. Шаровой элемент по п. 18, о тл и ч а ю щи й с я тем, что второй выступ образован стержнем, проходящим сквозь шаровой элемент, причем, по мень шей мере, один из его периферических концов выступает из сферической поверх ности элемента. 21. Шаровой элемент по п. 18, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что стержень жестко соединен с шаровым э лементом. 22. Шаровой элемент по п. 21, отли ч а ю щ и й с я тем, чго второй выступ расположен перпендикулярно к первому. 23. Шаровой элемент по п. 22, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что стержень, образующий второй выступ, проходит че рез центр шарового элемента. 24. Патрон шарового элемента для клапана смесителя, содержащий корпус с внутренней частично с ферической по верхностью для шарового элемента и два впускных отверстия в нем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что корпус выполнен из верхней и нижней корпусных деталей, соединенных между собой, а впускные отверстия расположены в нижней корпус ной детали, которая имеет внешнюю по верхность с таким контуром, что продоль ные оси впускных отверстий пересекают этот контур под прямым углом. 25. Патрон шарового элемента для клапана смесителя по п. 24, о т л ич а ю щи й с я тем, что внешняя поверхность нижней корпус ной детали имеет усеченную конфигурацию, а впуск ные отверстия, выполненные в ней, имеют цилиндрическую форму. 26. Патрон шарового элемента для клапана смесителя по п. 25. о т л и . 26849 корпусной детали, а также имеет стержень, выступающий из шарового элемента и размещенный перпендикулярно управляющему штоку. ч а ю щ и й с я тем, что упомянутая прорезь образована на стыке между нижней и верхней корпусными деталями и имеет размеры, достаточные для размещения периферического конца стержня, выступающего из шарового элемента. 27. Патрон шарового элемента для клапана смесителя по п. 26, о т л и ч аю щ и й с я тем, что шаровой элемент имеет управляющий шток, выступающий наружу и проходящий через управляющее отверстие, выполненное в верхней 28. Патрон шарового клапана по п. 27, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что упомянутый стержень прикреплен к шаровому элементу, а его периферические концы закруглены в поперечном сечении для обеспечения возможности поворота в прорези Изобретение относится к клапанам, в частности к многоходовым клапанам, специально предназначенным для смешивания жидкость и содержащим уплотняющие поверхности в виде тел вращения. Вентили с одной рукояткой, обычно именуемые шаровыми клапанами, которые управляют потоком как горячей, так и холодной воды, имеют значительный потребительский спрос. Эти вентили обычно конструируются так, чтобы ручка или рукоятка была подвижна в двух различных направлениях для регулирования смеси горячей или холодной воды и чтобы регулировать расход или объемную скорость потока. Два основных типа клапанов смесителя, которые имеют широчайший спрос, это пластинчатые и шаровые клапаны. В то время, как конструкция шаровых клапанов долговечна и легко собирается, пластинчатые клапаны имеют передаточный механизм, допускающий движение рукояти в двух желаемых направлениях, что является универсальным для пользователя. Это движение рукояти учитывает планетарное движение вокруг фиксированной оси относительно корпуса клапана и качающееся движение вокруг подвижной горизонтальной оси относительно корпуса клапана. Горизонтальная ось фиксируется относительно рукояти и перпендикулярна продольной оси корпуса клапана. Одна из отличительных характеристик этого типа движения клапана состоит в том, что когда клапан поворачивают в положение «выключено», желаемое соотношение горячей и холодной воды можно запомнить посредством положения рукояти, так что когда вентиль будет снова включен, 10 15 20 25 30 35 40 через него будет поступать та же смесь горячей и холодной воды. Были сконструированы шаровые клапаны, которые допускают управление рукояти тем же способом, что и клапан смесителя пластинчатого типа. Эти клапаны смесителя шарового типа требуют введения еще одной движущейся детали в виде способной вращаться пластины, смонтированной над шаровым элементом клапана. Кроме того, эти шаровые клапаны объединили с пластинчатыми устройствами, которые имеют регулируемое позиционирование относительно открывающейся крышки, посредством чего рукоять управляет шаровым клапаном, ограничивая общую скорость потока. Дополнительно эти устройства ограничивают максимальное отношение горячей воды к холодной воде и, следовательно, максимальную температуру водяной смес и на выходе. Однако возникают различные неудобства, когда шаровой клапан сконструирован таким образом, что его шток движется подобно многим клапанам смесителя пластинчатого типа. В частности, шаровой элемент клапана смонтирован между упругими уплотнениями на входе, расположенными вокруг входных отверстий корпуса клапана, и уплотнением, смонтированным под крышкой или колпаком клапана. Упругие уплотнения и прокладки на входе изнашиваются, что вызывает изменение характеристик потока шарового элемента клапана между корпусом и колпаком. Не существует позитивного записывающего или базирующего механизма, который бы надежно позиционировал шаровой элемент на месте. Так как шаровой элемент можно двигать поступательным образом относительно упругих элементов, 26849 оператор, управляющий рукоятью, может также двигать рукоять слегка в любом направлении, включая направление, никак не предусмотренное конструкцией клапана смесителя. Это нежелательное движение вызывает ощущение неопределенности при управлении вентилем и неуверенности для оператора, правильно ли он регулирует вентиль. Кроме того, неопределенность в поведении рукояти вызывает впечатление, что рукоять не стабильна и неверно собрана Чтобы ослабить эти недостатки, во многих шаровых клапанах введено регулировочное кольцо, ввинченное в колпачок клапана и прижимающее уплотняющую прокладку вниз по отношению к шаровому элементу клапана, который, в свою очередь, испытывает давление со стороны уплотнений на входе. Смещение вниз уплотняющей прокладки и шарового элемента клапана минимизирует нежелательное движение, но полностью его не устраняет. Известен клапан смесителя для горячей и холодной воды, содержащий пустотелый шаровой элемент, выполненный с возможностью, по меньшей мере, качания или вращения внутри неподвижного корпуса, имеющего впускные отверстия, пропускающие холодную, горячую и смешанную воду в сливную трубу, соединенную с корпусом. По меньшей мере, часть шарового элемента взаимодействует с уплотнением (Патент США № 5040566, кл F 16 К 11/06, 1991). Известен шаровой элемент для клапана смесителя, выполненный пустотелым и имеющим поверхность сферической формы, в которой выполнены отверстия, имеющие жидкостную связь друг с другом, при этом шаровой элемент снабжен пальцем (штоком) (Патент США № 5040566, кл Р 16 К 11/087, 1989). Известен также патрон шарового элемента для клапана смесителя, имеющий внутреннюю частично сферическую поверхность для шарового элемента, канал для смешанной воды и входные отверстия для холодной и горячей воды (Патент США № 5018553, кл. кл. F 16 К 11/06, 1991). В известном клапане смесителя шаоовой элемент смонтирован между упругими уплотнениями, расположенными вокруг входных отверстий корпуса клапана, и уплотнением, расположенным под крышкой клапана, а вследствие изнашивания упругих уплотнений происходит изменение характеристик потока жидкости шарового э лемента. Кроме того, шаровой 8 элемент в такой конструкции клапана смесителя при поступательном движении относительно упругих элементов может двигаться и в направлении, не предусмот5 ренном конструкцией клапана Известный шаровой элемент нуждается в регулировочном кольце для уменьшения, но не устранения нежелательного движения. Однако сочетание регулировоч10 ного кольца с механизмом, ограничивающим направление движения рукояти (штока), и устройством, ограничивающим скорость потока и температуру жидкости, сложны и дороги. 15 Известный патрон шарового элемента выполнен съемным, что позволяет прочищать его, однако данный патрон цельный, а это усложняет его изготовление и эксплуатацию. 20 В основу изобретения поставлена задача создания конструкции клапана смесителя, исключающей любое качательное движение штока в направлении, отличном от предполагаемого, и дрейф характерис25 тик потока жидкости, а также создающей движение управляющего штока относительно продольной оси корпуса клапана без введения любых дополнительных движущихся деталей. 30 В основу изобретения также поставлена задача создания конструкции шарового клапана, свободно вращающегося вокруг продольной оси корпуса клапана при аналогичном вращении управляюще35 го штока и свободно вращающегося вокруг поперечной оси шарового элемента при наклоне управляющего штока и не двигающегося вертикально. Еще одна задача, поставленная в ос40 нову изобретения, состоит в создании патрона шарового элемента для клапана смесителя, который упрощал бы его изготовление и эксплуатацию Поставленная задача достигается тем, 45 что в клапане смесителя для жидкостей, содержащем корпус, в котором выполнены входные отверстия для жидкости и управляющее отверстие, через которое по продольной оси проходит управляющий 50 шток, в полости корпуса расположен шаровой элемент, в наружной частично сферической поверхности которого выполнены выходные отверстия, взаимодействующие с входными отверстиями корпуса кла55 пана, управляющий шток соединен с шаровым элементом, а шаровой элемент выполнен с возможностью поворота в полости корпуса, согласно изобретению корпус клапана снабжен выступом, а шаровой элемент снабжен прорезью, или нао 26849 борот, корпус клапана - прорезью, а шаровой элемент - соответственно выступом, при этом выступ и прорезь соединены под углом, ограничивающим поворот шарового элемента по продольной и поперечной осям. В клапане смесителя выступ образован периферическим концом стержня, проходящим через шаровой элемент. Прорезь образует нишу в корпусе клапана, а ее центральная продольная ось расположена в плоскости, перпендикулярной к продольной оси корпуса. Возможна жесткая установка стержня в шаровом э лементе. Корпус клапана смесителя также содержит соединенные между собой крышку и базовую деталь, при этом управляющее отверстие выполнено в крышке, а прорезь выполнена между соединением крышки с базовой деталью и имеет ограниченное направление по окружности относительно продольной оси корпуса клапана с плечиками в закругленных концах прорези, обеспечивающими стопоры при движении выступа относительно продольной оси. Плечики могут быть образованы кольцевым вертикальным буртиком базовой детали или частично кольцевым буртиком, выступающим вертикально из базовой детали в сторону отверстия, так что закругленные концы буртика пространственно разделены, частично образуя прорезь между противоположными концами. В клапане смесителя шаровой элемент расположен в патроне, содержащем верхнюю и нижнюю корпусные детали, а патрон размещен в базовой детали клапана, удерживаясь в ней посредством крышки клапана. Внешняя поверхность нижней корпусной детали выполнена в виде усеченного конуса, а базовая деталь имеет зеркальную поверхность по отношению к внешней поверхности нижней корпусной детали для ее посадки и снабжена впускными и выпускным отверстиями для жидкости, согласованными с соответствующими отверстиями нижней корпусной детали, а также уплотнением, расположенным вокруг каждого впускного и выпускного отверстия и между базовой деталью клапана и нижней корпусной деталью с образованием проходов через базовую и нижнюю корпусную детали. Прорезь может быть выполнена между верхней и нижней корпусными деталями патрона, а выступ выходит из шарового элемента. 10 Клапан смесителя может содержать пластинчатое устройство для ограничения углового смещения шарового элемента, смонтированное на верхней корпусной де5 тали патрона. Клапан также снабжен регулировочным кольцом для регулировки давления на прокладку, вставленную между коль10 цом и шаровым элементом и смонтированную на верхней корпусной детали. Регулировочное кольцо снабжено также средствами для монтажа, а клапан содержит пластинчатое устройство для ог15 раничения углового смещения шарового элемента. Пластинчатое устройство смонтировано в управляющем отверстии или вокруг управляющего отверстия. Регулировочное кольцо имеет также средства 20 для монтажа пластинчатого устройства. Другая поставленная задача достигается тем, что шаровой элемент для клапана смесителя, имеющий поверхность сферической формы, в которой выполнены от25 верстия, имеющие жидкостную связь друг с другом, и управляющий шток для управления шаровым элементом, согласно изобретению снабжен выступом, ограничивающим движение шарового элемента. 30 Выступ может быть жестко с оединен с шаровым э лементом. Выступ также может быть образован стержнем, проходящим сквозь шаровой элемент, при этом, по меньшей мере, один 35 из его периферических концов выступает из с ферической поверхности элемента. Стержень может быть жестко соединен с шаровым элементом, а выступ расположен перпендикулярно к управляюще-40 му штоку. Стержень, образующий выступ, может также проходить через центр шарового элемента. Еще одна поставленная задача достигается тем, что в патроне шарового эле45 мента для клапана смесителя, содержащем корпус с внутренней частично сферической поверхностью для шарового элемента и два впускных отверстия в нем, согласно изобретению к орпус выполнен 50 из верхней и нижней корпусных деталей, соединенных между собой, а впускные отверстия расположены в нижней корпусной детали, которая имеет внешнюю поверхность с таким контуром, что оси 55 впускных отверстий пересекают этот контур под прямым углом. Внешняя поверхность нижней корпусной детали имеет форму усеченного конуса, а впускные отверстия, выполненные в ней, имеют цилиндрическую форму. 26849 На стыке между верхней и нижней корпусными деталями образована прорезь, имеющая размеры, достаточные для размещения периферического конца стержня, выступающего из шарового элемента. Шаровой элемент, расположенный в патроне, имеет управляющий шток, выступающий наружу и проходящий через управляющее отверстие, выполненное в верхней корпусной детали патрона, а также имеет стержень, выступающий из шарового элемента. Стержень прикреплен к шаровому элементу, а его периферические концы закруглены в поперечном сечении для обеспечения возможности поворота в прорези. Выполнение корпуса клапана с выступом, а шарового элемента - с прорезью, или наоборот, а также соединение выступа и прорези под углом ограничивает движение шарового элемента вокруг продольной оси и вокруг оси шарового элемента, перпендикулярной к продольной оси. Шаровой элемент имеет возможность свободно вращаться вокруг оси цилиндрического стержня, когда управляющий шток наклоняется Шаровой элемент имеет также возможность вращаться вокруг продольной оси корпуса, когда управляющий шток вращается аналогичным образом. С другой стороны, шаровой элемент не может двигаться вертикально вследствие малого зазора между прорезью и стержнем. Такая конструкция исключает любое качательное движение рукояти в направлении, отличном от предполагаемого. На фиг. 1 изображена боковая вертикальная и сегментированная проекция клапана смесителя; на фиг. 2 - сечение 22 на фиг. 1; на фиг. 3 - боковая вертикальная и сегментированная проекция патрона шарового элемента; на фиг. 4 сечение 4-4 на фиг. 3; на фиг. 5 - нижняя корпусная деталь клапана, вид снизу; на фиг. 6 - боковая вертикальная и сегментированная проекция патрона {показанного на фиг. 3), вставленного в базовую деталь клапана; на фиг. 7 - вид сверху базовой детали клапана, показанной на фиг. 6; на фиг. 8 - еще одна реализация патрона; на фиг. 9 - трехмерное и схематическое изображение шарового элемента, показанного на фиг. 1; на фиг. 10 другая реализация шарового элемента. На фиг. 1 и 2 изображен клапан смесителя, содержащий корпус 1, образованный нижней базовой 2 деталью и крышкой 3. Базовая 2 деталь имеет два входных 4 и 5 отверстия для горячей и холод ной воды и выходное 6 отверстие для прохождения смешанной воды. Крышка 3 навинчена на базовую 2 деталь. Внутри корпуса 1 образована полость 7 клапана, 5 имеющая по существу сферические очертания для размещения шарового 8 элемента. Корпус 1 клапана имеет продольную ось А, проходящую через полость 7. 10 Шаровой 8 элемент имеет также сферическую поверхность 9 с отверстиями 10, 11, 12 в ней, которые взаимодействуют с входными 4 и 5 отверстиями и выходным б отверстием соответственно 15 для регулировки прохода воды из двух входных 4 и 5 отверстий к выходному 6 отверстию и регулировки отношения смеси из двух входных 4 и 5 отверстий и скорости потока, т е. общего объема во20 ды в единицу времени. В крышке 3 клапана выполнено управляющее 13 отверстие. Крышка 3 позиционирована так, что продольная ось А корпуса 1 проходит через управляющее 13 отверстие, через ко25 торое, в свою очередь, проходит управляющий шток 14, фиксировано соединенный с шаровым 8 элементом. Управляющий шток 14 сконструирован таким образом, что он соединен с рукоятью вентиля 30 (не показанной) традиционным способом. Нижние концы входных 4 и 5 отверстий расточены для об разования гнезда для двух пружин 15 и 16 смещения трубчатых зластомерных уплотняющих 17 и 35 18 элементов относительно сферической 9 поверхности шарового 8 элемента. Уплотняющая прокладка 19 расположена между шаровым 8 элементом и крышкой 3 клапана вокруг управляющего 13 от40 верстия. Шаровой 8 элемент также имеет цилиндрический стержень 20, выходящий за него периферическими концами 21 и 22, расположенными вне сферической 9 по45 верхности клапана. Цилиндрический стержень 20 расположен так, что он пересекает центр 23 шарового 8 элемента и лежит перпендикулярно к управляющему штоку 14. Стержень 20 может быть при50 варен по месту, как описано более подробно ниже. Каждый периферический конец 21 и 22 расположен в круговой прорези 24, образованной между базовой 2 деталью и крышкой 3. Каждая прорезь 24 55 имеет центральную ось, расположенную в полости, перпендикулярной к оси А. Так как концы 21 и 22 цилиндрической формы, они имеют круговое поперечное сечение, что позволяет им поворачиваться в прорезях 24 Базовая 2 деталь содержит t3 26849 вертикальную втулку 25, выфрезерован-ную в двух круговых позициях. Круговые окончания втулки 25 образуют стопорные заплечики 26 для периферических концов 21 и 22. Угловое 27 кольцо, имэющее 5 круговую 28 стенку и плоскую верхнюю 29 стенку, размещено над втулкой 25 и периферическими концами 20 и 21. Угловое 27 кольцо удерживается на месте крышкой 3. Угловое 27 кольцо и базовую 10 2 деталь можно сконструировать так, что угловое 27 кольцо будет плотно посажено на базовую 2 деталь Прорези 24 размещены вертикально для образования зазора, достаточного только для обеспечения 15 скользящего движения стео^ня 20 в прорези 24. Желательно, чтобы между прорезью 24 и концами 21 и 22 не было вертикального зазора. Уплотнительное 30 кольцо с тради- 20 ционной функцией размещено между базовой 2 деталью и крышкой 3. Цилиндрические периферические концы 21 и 22 образуют ось В поворота шарового 8 элемента, перпендикулярную 25 к продольной оси А корпуса 1 клапана. Качание управляющего штока 14 вдоль плоскости, содержащей продольную ось А, поворачивает шаровой 8 элемент вокруг оси поворота В, независимо от пово- 30 рота шарового 8 элемента относительно оси А. Более того , периферические концы 21 и 22 могут скользить по прорезям 24 для поворота шарового элемента 8 вокоуг оси А, когда упоавляющий шток 14 35 колеблется вокруг продольной оси А. Вращение шарового 8 элемента вокруг оси А ограничено положением стопорных заплечиков 26, упирающихся в периферические концы 21 и 22 Клапаны 40 смесителя, имеющие различное применение, могут иметь различные углы вращения, устанавливаемые круговым позиционированием стопорных заплечиков 26 Вращение шарового элемента 8 регулирует 45 отношение в смеси, и таким образом, температуру расходуемой смешанной воды. Как показано на фиг. 2, периферические концы 21 и 22 выходят радиально за пределы вертикальной втулки 25, и коней 22 50 является смежным с круговой 28 стенкой углового 27 кольца. Иначе, круговая 28 стечка или верхняя 29 стенка углового 27 кольца может иметь стопорные заплечики 26, соединенные с ним Круговое 27 55 кольцо может быть установлено по мес ту с регулировкой вращательного смещения шарового 8 элемента вокруг оси А. Стопорные заплечики 26 могут выступать радиально вовнутрь по отношению к кру 14 говой 28 стенке или продолжаться вниз от верхней 29 стенки углового 27 кольца, упираясь в концы 21 и 22. Минимальный зазор между концами 21 и 22 прорези 24 в вертикальном направлении предотвращает от вертикального смещения шарового 8 элемента относительно корпуса 1 клапана. Следовательно, управляющий шток 14 не выявляет никакой нестабильности или не вызывает ощущения неопределенности у оператора, когда шаровой 8 элемент поворачивается в двух заранее определенных направлениях. Необходимость в регулировочном кольце, предназначенном для прижимания уплотняющей прокладки 19 и шарового 8 элемента книзу, устраняется. Более того, любая подвижная направляющая кольцевая деталь, которая ранее была необходима в управляющем 13 отверстии для ограничения степеней свободы движения управляющего штока 14, также перестает быть необходимой. На фиг. 3, фиг 4, фиг. 5 и фиг. 6 изображен патрон 31 шарового 8 элемента для клапана смесителя, который может быть собран в корпусе 1 клапана, выполненном так, чтобы он мог вместить патрон 31. Патрон 31 образован нижней 32 и верхней 33 корпусными деталями, которые могут быть изготовлены из известного пластического материала, пригодного для изготовления вентилей. Верхняя 33 корпусная дэталь соединена с нижней 32 корпусной деталью известным образом, например, резьбовым соединением, зажимом или сваркой. Нижняя 32 корпусная деталь имеет цилиндрические входные 34 и 35 отверстия, проходящие прямо через ее днище. Оси С и D входных 34 и 35 отверстий пересекают центр 23 шарового 8 элемента. Нижняя 32 корпусная деталь имеет также выходное 36 отверстие, проходящее через нее. Нижняя 37 поверхность нижней 32 корпусной детали имеет очертание усеченного конуса. Входные 34 и 35 отверстия и выходное 36 отверстие проходят через нижнюю 37 в форме усеченного конуса поверхность, которую оси С и D пересекают под прямым углом. Цилиндрические 34 и 35 отверстия перпендикулярны к нижней 37 поверхности ш размещены так, что они пересекают центр 23 шарового 8 элемента. Оси С и О выходных 34 и 35 отверстий также пересекают поверхности 38 полости под прямым углом, так что традиционные круговые уплотняющие 17 и 18 кольца и пружины 15 и 16 могут быть управляемыми внутри отверстий. Отверстия являются прямыми. 15 26849 без сгибов и легко формуются в нижней 32 корпусной детали, выполненной из пластика. Выходные 34 и 35 отверстия цекованы для установки сальников 39 и 40. Нижняя 32 корпусная деталь имеет периферический круговой бортик 41 с тонкими 42 и более толстыми 43 секциями. Более толстые 43 секции образуют стопорные плечики 44 по круговым прорезям 45, расположенным радиально внутри тонких 42 секций. Цилиндрический стержень 20 шарового 8 элемента имеет такую длину, что он соответствует противоположным тонким 42 секциям при малом зазоре. Прорезь 45 имеет верхний край, определяемый плоским 46 кольцом, помещаемым сверху периферического кругового бортика 41 и вставленным между нижней 32 и верхней 33 корпусными деталями. Управляющее 47 отверстие проходит через верхнюю 33 корпусную деталь. Патрон 31, как показано на фиг.6, входит в корпус 1 клапана, который содержит базовую 2 деталь клапана и крышку 3. Выходное 36 отверстие патрона 31 центрировано с выходным 6 отверстием в базовой 2 детали, а входные 34 и 35 отверстия центрированы с входными 4 и 5 отверстиями. Сальники 39 и 40 создают уплотненные входные каналы базовой 2 деталью и патроном 31. На фиг.6 и-фиг. 7 базовая 2 деталь имеет поверхность 48 в форме усеченного конуса, которая садится на нижнюю 37 поверхность также с формой усеченного конуса нижней 32 корпусной детали. Поверхности 37 и 38 могут иметь взаимные очертания иной формы, чем форма усеченного конуса, лишь бы контур пересекал оси С и D под прямым углом. Необязательное пластинчатое устройство расположено над верхней 33 корпусной деталью для ограничения углового смещения шарового 8 элемента и соответствующего движения управляющего штока 14, чтобы ограничить максималь^fyю температуру и/или максимальную скорость потока, расход которого идет через выходное 5 отверстие. Известное пластинчатое устройство 49 установлено с помощью фиксирующего 50 кольца, ввинченного в верхнюю 33 корпусную деталь. В определенных случаях может оказаться желательным дополнительное использование регулировочного 51 кольца, как показано на фиг.8. Регулировочное 51 кольцо можно использовать там, где нужна компенсаций возможных дефектов промышленных допусков. Управляющее 52 16 отверстие в этой реализации проходит через регулировочное 51 кольцо, которое, в свою очередь, ввинчено в верхнюю 33 корпусную деталь. Регулировочное 51 5 кольцо, ввинченное в верхнюю 33 корпусную деталь соответствуют образом, прижимает уплотняющую прокладку IP, прилегающую к шаровому 8 элементу. Пластинчатое устройство 49 с фиксирую10 щим 50 кольцом применяют вместе с регулировочным 51 кольцом. Фиксирующее 50 кольцо ввинчено в регулировочное 51 кольцо. Возможны другие варианты. Предус15 мотрено, что пластинчатое устройство 49 или регулировочное 51 кольцо могут быть использованы в клапане беспатронного типа и соединены с крышкой 3, а не с верхней 33 корпусной деталью. Также пре20 дусмотрено, что стопорные плечики, ограничивающие вращение шарового 8 элемента вокруг продольной оси А, могут быть расположены в крышке 3 или верхней 33 корпусной детали. В таких случаях 25 нужны угловое 27 кольцо или кольцо 53. Шаровой 8 элемент клапана может быть изготовлен также несколькими предусмотренными способами. Периферические концы 21 и 22 могут быть отдельными 30 деталями, которые приварены или иным способом соединены с шаровым 8 элементом. Предпочтительный метод вставки цилиндрического стержня 20 через шаровой 8 элемент дает ряд преимуществ. 35 Необходимо, чтобы стержень 20 прошел через отверстия в шаровом 8 элементе. Однако фиг. 9 и фиг. 10 иллюстрируют два способа, исключающие необходимость сверловки. На фиг. 9 узел шарового 8 40 элемента сконструирован из двух вытянутых половин 54 и 55, соединенных сваркой. Нижняя 55 половина преимущественно изготовлена из нержавеющей стали. Грани стыка 56 и 57 каждой половины 45 содержат пару полукруглых пазов 58 и 59, которые, будучи подогнаны и состыкованы, образуют отверстия. Стержень 20 можно зафиксировать на месте сваркой, посадкой, прессованием, склеиванием или 50 он может оставаться неподвижным, вращаясь в отверстиях. Модификация на фиг. 10 показывает более глубокий паз 60, который дан только в нижней 55 половине. Паз 60 доста55 точно глубок, чтобы принять цилиндрический стержень 20, Таким образом, верхняя половина 54 не нуждается в пазе. Так как экваториальная область шарового 8 элемента не является рабочей для клапана, область может быть смещена для сборки rt 26849 в цилиндрическую область, которая имеет радиус, несколько меньший, чем радиус сферической поверхности. Таким образом, эффективная направляющая для клапана смесителя шарового типа недорогая и просто включается в клапан. Изобретение избегает недостатков, связанных с дрейфом характеристик ранее известных шаровых клапанов, и исключает трудности при установке регули- 10 ровочных пластин и других пластинчатых устройств, необходимых в известных клапанах смесителя шарового типа. Кроме того, данный клапан смесителя шарового типа может иметь движение управляюще- 15 го штока такое же, как у известных плас 18 тинчатых клапанов с одной из степеней свободы движения, происходящего относительно продольной оси корпуса клапана без введения любых дополнительных движущихся деталей. Более того, клапан смесителя шарового типа, соответствующий описанному изобретению, легко можно усовершенствовать, чтобы ограничить максимум температуры или максимум скорости потока простой конструктивной модификацией и к тому же экономичным способом. Возможны другие варианты и модификации в пределах действия данного изобретения. ФигЛ Фиг.2 Фиг.З . 26849 12 41 Фиг.4 Фиг.5 26849 Фиг.6 Фиг.7 26849 20 Фиг.8 26849 57 Фиг.9 Фиг. 10 . Упорядник Техред М. Келемеш Замовлення 536 Коректор Л.Пчолииська Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вуя. Гагаріна, 101

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: F16K 11/06, F16K 11/02

Мітки: клапан, рідин, кульового, кульовий, змішувача, патрон, елемента, клапана, елемент

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/14-26849-klapan-zmishuvacha-dlya-ridin-kulovijj-element-dlya-klapana-zmishuvacha-ta-patron-kulovogo-elementa.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Клапан змішувача для рідин, кульовий елемент для клапана змішувача та патрон кульового елемента</a>

Подібні патенти