УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВКИ РАДИАТОРНОГО ВЕНТИЛЯ Российский патент 1998 года по МПК F16K31/60 

Изобретение относится к устройствам регулировки радиаторных вентилей, в частности к устройствам, содержащим две детали - основание и рукоятку вращения, выполненные с возможностью их вращения друг относительно друга, и устройство ограничения угла поворота, включающее по меньшей мере один стопор и по меньшей мере один ограничитель, установленные соответственно в первой детали по направлению вращения и в пазах второй детали в разных положениях по направлению вращения.

Регулировочное устройство такого рода описано в источнике /1/.

Здесь основание имеет щелевидные отверстия, расположенные параллельно оси и распределенные радиально по окружности, в которые вставлены ограничительные пластинки. Стопор установлен внутри рукоятки вращения, поворот которой ограничен контактом стопора с одной из ограничительных пластинок. В общем случае предусмотрены две ограничительные пластинки, которые определяют угол поворота рукоятки вращения в направлении открывания или закрывания вентиля и могут быть сняты с регулировочного устройства в собранном состоянии последнего либо заменены. Естественно их легко потерять и на этот случай даже предусмотрено место для хранения двух запасных ограничительных пластинок. Кроме того, на противоположной от места расположения съемных ограничительных пластинок стороне неподвижно закреплена дополнительная ограничительная пластинка, которая не может быть удалена обычными способами и таким образом задает верхний предел угла поворота рукоятки вращения при отсутствии съемных ограничительных пластинок.

Цель указанного устройства - предотвратить отвинчивание рукоятки вращения от основания. Ограничительные пластинки имеют выступающий из прорези загнутый конец, за который они могут быть захвачены и извлечены наружу. Изменением положения ограничительных пластинок может быть задан иной угловой диапазон поворота рукоятки вращения.

Регулировочное устройство аналогичного действия описано в /2/. В нем основание имеет кольцо, охватывающее рукоятку вращения. На внутренней поверхности кольца расположен стопорный поясок, а на рукоятке вращения - ряд прорезей, ориентированных вдоль оси рукоятки, начиная с ее передней части. Стопоры, образующие стопорный поясок, могут быть введены в осевом направлении в данные прорези, а для предотвращения их выпадения из прорезей предусмотрена крышка. В данном случае так же, как и в предыдущем имеется риск потери стопоров, устанавливаемых с возможностью регулировки. Однако отказ от стопоров вообще приводит к перемещению рукоятки вращения в слишком широком диапазоне, в результате чего радиатор может оказаться настроенным на слишком высокую или низкую температуру. Кроме того, необходимость частичного демонтажа устройства ограничения угла поворота рукоятки вращения при его регулировке делает ее трудоемкой.

Задачей изобретения является облегчение процесса настройки регулировочного устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройстве регулировки радиаторного вентиля, содержащем две детали - основание и рукоятку, расположенные с возможностью их вращения относительно друг друга, и средство ограничения угла поворота рукоятки, включающее по меньшей мере один стопор и по меньшей мере один ограничитель, установленный по меньшей мере в одном пазу, согласно изобретению паз для ограничителя выполнен в рукоятке или основании, а стопор при этом соответственно установлен в основании или рукоятке, причем деталь со стопором установлена с возможностью перекрытия торцев паза детали, содержащей ограничитель с обеспечением блокировки перемещения ограничителя из устройства по меньшей мере в заданном угловом диапазоне поворота рукоятки, включающем в себя большую часть угла поворота.

Таким образом, ограничители могут быть удалены из регулировочного устройства только в одном или нескольких заранее заданных положениях, а в наиболее совершенном выполнении остаются внутри последнего. Поэтому для оператора в процессе управления рукояткой вращения отпадает необходимость соблюдать осторожность во избежание случайного задевания за ограничитель, который может при этом выпасть из регулировочного устройства. Предел угла поворота выдерживается с высокой степенью надежности, при этом в значительной степени отпадает необходимость тонкой регулировки.

В предпочтительном варианте в ручке выполнена кольцевая канавка, соединяющая между собой все пазы, отходящие от канавки в радиальном и/или осевом направлениях и имеющие расположенные по окружности поверхности контакта, взаимодействующие с ограничителем при наличии крутящего момента. Наличие кольцевой канавки обеспечивает возможность перемещения ограничителя из одного положения в другое внутри регулировочного устройства без удаления его из последнего. С этой целью в зависимости от направления, в котором проходит паз, ограничитель должен быть смещен в радиальном и/или осевом направлениях в кольцевую канавку до выхода его из контакта с указанными поверхностями контакта. В кольцевой канавке он может быть перемещен по окружности в требуемое положение, а затем вновь вдвинут в осевом и/или радиальном направлениях в соответствующий паз. Таким образом, даже при установке предельного угла поворота ограничитель остается внутри регулировочного устройства. Данную установку можно произвести и иначе, удалив ограничитель из паза, а затем путем соответствующего поворота детали с пазами, установив соответствующий требуемому положению паз напротив ограничителя.

В другом предпочтительном варианте выполнения на основании выполнен ограничительный выступ, входящий в кольцевую канавку и препятствующий радиальному и/или осевому перемещению ограничителей из пазов. В зоне расположения указанного ограничительного выступа регулировка угла поворота невозможна, поскольку ограничители надежно удерживаются в местах своего закрепления.

При этом в промежутке между двумя концами ограничительного выступа установлен стопор, а между стопором и выступом оставлен по меньшей мере один зазор с шириной не менее ширины ограничителя. Для изменения угла поворота одну из двух деталей, например рукоятку вращения, поворачивают таким образом, чтобы ограничитель оказался расположенным напротив стопора. В таком положении ограничительный выступ благодаря имеющемуся в нем проему более не препятствует перемещению ограничителя в радиальном и/или осевом направлениях, поэтому последний может быть удален из паза. Не удерживаемая ограничителем деталь, в данном конкретном случае рукоятка вращения, может затем быть повернута дальше. После поворота ее до требуемого положения на угол, соответствующий предельному, ограничитель может быть снова помещен в паз рукоятки вращения. Это его положение в дальнейшем определяет предел поворота рукоятки.

Ввиду возможности неправильной установки ограничителя и с целью предотвращения таковой предусмотрена вставка, устанавливаемая в указанном проеме. Другими словами, неподвижная выступающая часть ограничительного выступа заменена в этом месте съемной деталью, которая может быть либо установлена, либо снята. При снятой вставке возможна регулировка предела угла поворота. При установленной вставке такая возможность отсутствует. Вставка не обязательно должна быть выполнена как одно целое с основанием. В другом варианте выполнения она может быть прикреплена к нему.

В предпочтительном варианте выполнения вставка введена в основание со стороны, противоположной рукоятке. Это наименее доступная точка, что в значительной степени предотвращает возможность намеренного разрегулирования предела угла поворота. Поэтому наиболее обосновано применение регулировочного устройства в радиаторах, установленных в общественных местах, например, в детских садах, школах или больницах.

С этой точки зрения особо предпочтительным является вариант, при котором вставка закреплена в основании, что надежно гарантирует невозможность выпадения вставки из регулировочного устройства, а также затрудняет ее намеренное вытаскивание.

Кроме того, преимуществом изобретения является расположение пазов на равных расстояниях друг от друга по окружности по меньшей мере в одном сечении. Это обеспечивает возможность ступенчатой регулировки угла поворота в пределах диапазона вращения при одном и том же шаговом размере, что в свою очередь облегчает предварительный подбор пределов угла поворота.

Использование такой конструкции обеспечивает также возможность введения ограничителя более, чем в один паз одновременно, например его установки сразу в двух пазах. Это увеличивает силу, удерживающую ограничитель или другими словами обеспечивает повышенный момент сопротивления, что предотвращает выжимание ограничителя из паза или срезание его даже при сравнительно больших поворотных усилиях.

В предпочтительном варианте указанные пазы образованы впадинами между зубьями зубчатого профиля, боковые поверхности которых по существу перпендикулярны окружности. Поэтому поперечное сечение зуба имеет более или менее прямоугольную или трапецеидальную форму. Силы, возникающие при контакте ограничителя со стопором, являются исключительно окружными. Осевых или радиальных сил, способных привести к смещению рукоятки вращения и основания относительно друг друга, в значительной степени удается избежать.

Зубчатый профиль преимущественно содержит концевые зубья, находящиеся на траектории движения стопора. Поэтому в радиальном или осевом направлениях концевые зубья выступают вперед в большей степени нежели остальные, устанавливая таким образом предел максимального угла поворота даже в случае отсутствия ограничителей по той или иной причине, например при повреждении их чрезмерным поворотным усилием. Таким образом можно, например, предотвратить отвинчивание рукоятки вращения и основания друг от друга. При этом регулировочное устройство обеспечивает возможность установки предельных значений температуры и расхода воды.

Особо предпочтительным является вариант выполнения, при котором ограничитель имеет форму U-образного пружинного элемента, установленного таким образом, что одно его плечо упирается во внутреннюю стенку кольцевой канавки напротив пазов, а другое плечо или соединенный с ним выступ, входит в паз на противоположной стенке канавки. Пружинный элемент предварительно сжат в направлении раскрытия таким образом, что его второе плечо или соединенный с ним выступ вжимается в паз. Первое плечо или соединенный с ним выступ может быть удалено из паза простым нажатием на второе плечо, после чего рукоятка может свободно вращаться относительно основания.

Меры предосторожности заключаются в том, что между двумя плечами пружинного элемента в его рабочем положении имеется промежуток для размещения выступа основания и вставки, которые заполняют его фактически полностью. Поэтому при расположении пружинного элемента над последними его невозможно сжать и удалить из паза за плечи или их выступы.

Преимуществом зубчатого профиля является его расположение по существу параллельно оси и как результат сравнительно большое зажимающее усилие упругого элемента.

Другой предпочтительный вариант выполнения предусматривает расположение зубчатой поверхности под заданным углом к оси и выполнение ограничителя с соответствующей ответной формой, причем ограничитель имеет вырез, образующий две соответствующе расположенные граничные поверхности. Это обеспечивает надежную фиксацию ограничителя на зубчатой поверхности как в осевом, так и в радиальном направлении и предотвращает возможность выскальзывания его из последнего в направлении наклона.

В наиболее простом варианте выполнения одна из граничных поверхностей ограничителя параллельна, а другая перпендикулярна оси. В этом случае ограничительный выступ основания может проходить по существу параллельно оси.

В сочетании с предыдущим может быть использован предпочтительный вариант выполнения кольцевой канавки с параллельными боковыми стенками со стороны ее открытого конца. Таким образом, граничная стенка у того конца зубчатой поверхности, которая расположена ближе к открытому концу, образует угол, дополнительно препятствующий выходу ограничителя из контакта с зубьями в наклонном направлении.

В предпочтительном варианте выполнения обеспечена возможность удержания ограничителя в пазу за счет сил трения или с помощью защелкивающего механизма. В результате ограничитель оказывается прочно зажатым в пазу так, что для его удаления из последнего требуется определенное усилие. Это предотвращает возможность выпадания ограничителя из паза в зоне, непосредственно прилегающей к стопору в том месте, где отсутствует ограничительный выступ.

В любом случае преимуществом ограничителя является наличие у него язычка, выступающего за внешний контур рукоятки, с помощью которого ограничитель может быть вынут из паза или вставлен в него.

Другое преимущество заключается в возможности использования двух ограничителей, позволяющей установить две границы угла поворота.

На фиг. 1 изображен общий вид регулировочного устройства с местными сечениями; на фиг. 2 - сечение П-П на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В-В устройства, представленного на фиг. 2; на фиг. 4 - вариант выполнения устройства, изображенного на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение V-V на фиг. 4.

Регулировочное устройство 1 содержит рукоятку 2, установленную с возможностью поворота вокруг оси 4 относительно основания 3. Основание 3 может быть закреплено на радиаторном вентиле, на фигурах не показанном.

Торцевая поверхность поворотной рукоятки 2, обращенная в сторону основания 3, имеет кольцевую канавку 5 с зубчатой поверхностью 6, образованной зубьями 7 и впадинами 8 между ними. Форма поперечного сечения зубьев приближается к прямоугольной или трапецеидальной, а боковые поверхности зубьев 7, располагаясь перпендикулярно цилиндрической поверхности зубьев, могут совпадать с радиальными линиями, проходящими через ось вращения 4. При варианте выполнения в соответствии с фиг. 1-3 зубчатая поверхность располагается по существу параллельно оси 4, охватывая ее наподобие цилиндра. Кольцевая канавка 5 в поперечном сечении сужается к своему верхнему концу 9, наиболее удаленному от торцевой поверхности поворотной рукоятки 2.

В кольцевой канавке 5 установлены два ограничителя идентичной конструкции. Каждый выполнен в виде U-образного пружинного элемента 10, одно плечо 11 которого прилегает к стенке кольцевой канавки 5, противоположной зубчатой поверхности 6, а другое плечо 12 или соединенная с ним выступающая часть входит во впадину 8 между зубьями, образующую паз для установки ограничителя. U-образный пружинный элемент 10 предварительно сжат и при отсутствии сжимающего усилия раскрывается. Таким образом, плечо 12 под действием усилия пружины вжимается во впадину 8. Впадины между зубьями равноудалены друг от друга. U-образный пружинный элемент 10 имеет два рядом расположенных плеча 12, входящих в зацепление с соседними впадинами 8 между зубьями, что обеспечивает ему возможность примыкания к двум боковым поверхностям зубьев. U-образный пружинный элемент 10 снабжен слегка выступающим за наружный контур поворотной рукоятки язычком 13, при нажатии на который плечо 12 элемента 10 может быть выведено из впадины 8.

Этому действию обычно препятствует ограничительный выступ 14, выполненный в виде стенки за одно целое с основанием 3, который, вдаваясь в пространство 15 между плечами 11 и 12 пружинного элемента 10, предотвращает таким образом перемещение плеча 12 из впадины 8 на расстояние, достаточное для выхода плеча из впадины.

Основание 3 имеет также стопор 16, с двух сторон от которого имеются промежутки 17, ширина каждого из которых приблизительно равна ширине U-образного пружинного элемента 10 или немного больше последней, но не меньше. В этих зонах отсутствует выступ 14, поэтому при расположении в них пружинного элемента 10 его плечо 12 с помощью язычка 13 может быть смещено на расстояние, достаточное для вывода элемента 10 из впадины 8.

В промежутках 17 в основании 3 выполнены прорези 18, в каждую из которых со стороны, противоположной поворотной рукоятке 2, может быть введена соответствующая вставка 19. Вставки 19 прочно удерживаются в прорезях 18 и сразу после введения их в основание 3 освобождение U-образного упругого элемента 10 в любом положении становится невозможным.

Зубчатая поверхность 6 имеет концевые зубья 20, превышающие по размеру обычные зубья 7, вследствие чего стопор 16 оказывается на траектории движения концевых зубьев 20. При невозможности установки U-образного пружинного элемента по какой-либо причине или его повреждении, не позволяющем ему более выполнять свою функцию, концевые зубья 20 задают крайнюю границу угла поворота поворотной рукоятки 2 относительно основания 3. Этот угол в данном случае не является регулируемым.

Для регулировки границы угла поворота прежде всего следует удалить вставки 19 из основания 3, после чего повернуть рукоятку до вхождения соответствующего ограничителя в контакт со стопором 16, который и определяет устанавливаемую границу угла поворота. Далее путем нажатия на язычок 13 упругого элемента 10 плечо 12 последнего может быть выведено из впадины 8 между зубьями, что обеспечивает возможность поворота рукоятки 2, не удерживаемой данным ограничителем, до положения требуемой границы угла поворота, задаваемой стопором 16. При отпускании язычка 13 упругого элемента 10 плечо (плечи) 12, защелкиваясь, устанавливается во впадину (впадины), соответствующую данному положению. Ту же процедуру можно повторить для другого ограничителя. После установки двух границ угла поворота вставки 19 могут быть снова введены в прорези 18, после чего неправомочное изменение диапазона угла поворота становится невозможным.

Необходимо следить за тем, чтобы даже при расположении ограничителя за пределами промежутков 17 кольцевая канавка 5 была бы перекрыта основанием 3 в достаточной степени для того, чтобы не допустить выхода ограничителя из паза и соответственно из кольцевой канавки. Для этого ограничители должны быть вставлены в поворотную рукоятку прежде, чем она будет соединена с основанием.

Выступ 14 не обязательно должен быть выполнен в форме сплошной стенки. Он может быть и зубчатым в случае гарантированного обеспечения невозможности одновременного выхода обоих плеч 12 U-образного пружинного элемента 10 из впадин 8.

На фиг. 4 и 5 показан еще один вариант выполнения, в основном соответствующий варианту, показанному на фиг. 1-3. В отличие от описанного варианта выполнения зубчатая поверхность 6 выполнена не на цилиндрической поверхности кольцевой канавки 5, обращенной в сторону основания 3, а на участке конической поверхности, поэтому зубчатая поверхность 6 наклонена под некоторым углом к оси 4. Ограничитель 10 имеет соответствующую наклонную поверхность 21, выполненную в соответствии с наклонной поверхностью канавки. На конце кольцевой канавки 5, обращенной в сторону основания 3, его боковые стенки по существу параллельны, таким образом зубчатая поверхность 6 ограничена с обоих концов наклонными стенками 22 и 23. Поэтому положение ограничителя 10, лишенного возможности выскальзывания вниз или вверх из впадины зубчатой поверхности 6, зафиксировано в этих направлениях. Ограничитель имеет вырез 24, ограниченный двумя поверхностями 25 и 26, одна из которых фактически параллельна, а другая перпендикулярна продольной оси поворота 4. Во всем остальном данная конструкция соответствует варианту выполнения, показанному на фиг. 1-3. Для освобождения ограничителя из его положения после удаления вставки 19 поворотная рукоятка должна быть повернута на угол, достаточно большой для обеспечения контакта ограничителя 10 со стопором 16. В данном положении ограничитель 10, более не удерживаемый ограничительным выступом 14, с помощью язычка 13 может быть выведен из зацепления с зубчатой поверхностью 6, после чего можно повернуть рукоятку 2, не удерживаемую более ограничителем 10. После достижения требуемого положения ограничитель 10 снова вводят в зацепление с зубчатой поверхностью 6. При расположении ограничителя над выступом 14, а также после введения вставки 19 изменение положения ограничителя 10 в поворотной рукоятке становится более невозможным.

В случае абсолютной недопустимости изменения угла поворота вставка 19 может быть запрессована в прорези 18, хотя обычно для предотвращения ее выпадения достаточно подклинить ее в прорези. При желании для удаления вставки можно воспользоваться специальным инструментом, таким, например, как выбивной клин.

Возможны и другие варианты выполнения изобретения. Ограничители могут быть установлены в основании 3, а стопор - в поворотной рукоятке 2. Возможно также сочетание U-образного пружинного элемента с наклонным зубчатым профилем. Удержание ограничителя в зацеплении с зубчатой поверхностью 6 может быть обеспечено с помощью выступа 14 даже, если ограничитель не выполнен в виде U-образного пружинного элемента.

Использование: для регулировки радиаторных вентилей. Сущность изобретения: устройство регулировки радиаторного вентиля содержит две детали - основание и рукоятку, расположенные с возможностью их относительного вращения, и средство ограничения угла поворота рукоятки, включающее по меньшей мере один стопор и по меньшей мере один ограничитель, установленный в пазу. Паз выполнен в рукоятке или основании, а стопор установлен в основании или рукоятке. Деталь со стопором установлена с возможностью перекрытия торцев паза детали, содержащей ограничитель для обеспечения блокировки перемещения ограничителя из устройства по меньшей мере в заданном угловом диапазоне поворота рукоятки, включающем в себя большую часть угла поворота. 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство регулировки радиаторного вентиля, содержащее две детали - основание и рукоятку, расположенные с возможностью их вращения относительно друг друга, и средство ограничения угла поворота рукоятки, включающее по меньшей мере один стопор и по меньшей мере один ограничитель, установленный по меньшей мере в одном пазу, отличающееся тем, что паз для ограничителя выполнен в рукоятке или основании, а стопор при этом соответственно установлен в основании или рукоятке, причем деталь со стопором установлена с возможностью перекрытия торцов паза детали, содержащей ограничитель, в достаточной степени для обеспечения блокировки перемещения ограничителя из устройства по меньшей мере в заданном угловом диапазоне поворота рукоятки, включающем в себя большую часть угла поворота. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в рукоятке выполнена кольцевая канавка, соединяющая между собой все пазы, отходящие от канавки в радиальном и/или осевом направлениях и имеющие расположенные по окружности поверхности контакта, взаимодействующие с ограничителем при наличии крутящего момента. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что на основании выполнен ограничительный выступ, входящий в кольцевую канавку и препятствующий радиальному и/или осевому перемещению ограничителей из пазов. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что в промежутке между двумя концами ограничительного выступа установлен стопор, причем между стопором и выступом оставлен по меньшей мере один зазор с шириной не менее ширины ограничителя. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что оно снабжено вставкой, устанавливаемой в зазоре. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что вставка введена в основание со стороны, противоположной рукоятке. 7. Устройство по п. 5 или 6, отличающееся тем, что вставка закреплена в основании. 8. Устройство по пп. 2 7, отличающееся тем, что пазы, расположенные на равных расстояниях друг от друга по окружности по меньшей мере в одном сечении, выполнены на внешней стенке кольцевой канавки. 9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что ограничитель введен более чем в один паз одновременно. 10. Устройство по пп. 2 9, отличающееся тем, что зубчатая поверхность, образованная пазами, имеет концевые зубья, расположенные с возможностью взаимодействия со стопором. 11. Устройство по пп. 2 10, отличающееся тем, что ограничитель выполнен в виде U-образного пружинного элемента, установленного в кольцевой канавке и упирающегося одним концом во внутреннюю стенку канавки, а другим концом или соединенным с ним выступом в паз на противоположной стенке канавки. 12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что U-образный элемент установлен в рабочее положение с обеспечением между его концами промежутка для прохода ограничительного выступа основания и вставки. 13. Устройство по пп. 9 12, отличающееся тем, что зубчатая поверхность выполнена на цилиндрической стенке соосно с осью. 14. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что стенка кольцевой канавки ручки выполнена конической, а зубчатая поверхность выполнена на ней, при этом ограничитель выполнен с соответствующей ответной формой и с вырезом, образующим на ограничителе две соответствующе расположенные граничные поверхности. 15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что одна из граничных поверхностей параллельна, а другая перпендикулярна к оси ручки. 16. Устройство по п. 14 или 15, отличающееся тем, что боковые стенки кольцевой канавки со стороны ее открытого торца выполнены параллельными. 17. Устройство по пп. 14 16, отличающееся тем, что ограничитель закреплен в пазу за счет трения или посредством защелкивающего механизма. 18. Устройство по пп. 1 17, отличающееся тем, что на ограничителе выполнен язычок, выступающий за пределы наружной поверхности основания.